基于完美匹配启发式的校车行程均衡调度
最优化与控制
2019-07-30 v3
摘要
在校车调度问题中，运营成本的主要影响因素是运营所需公交车数量。然而，在将学生运输外包的情况下，不均衡的线路会显著增加成本，因为某些线路长度可能超过每日固定驾驶目标并导致超时费用。本文提出一种混合整数规划（MIP）模型和基于匹配的启发式算法，以解决多校区环境下的均衡校车调度问题。该启发式算法保证能找到最小公交车数量。通过将启发式算法的解与MIP获得的解进行比较（在MIP能找到较好解时）来测试启发式算法的有效性。对于MIP无法找到较好解的较大规模案例，我们通过展示启发式算法如何影响线路时长来说明其性能。为说明MIP与启发式的性能，我们考察了12个不同行程数量的问题，这些问题均基于两个真实世界问题：一个包含54条行程的加利福尼亚案例，以及包含994条行程的霍华德县公立学校系统（HCPSS）。测试我们方法的数值结果表明，所提算法能在显著更短的时间内找到合理的解。与MIP模型经过40小时找到的最佳解相比，我们算法的均衡解可节省高达16%的校车运营成本。启发式的均衡阶段使线路时长的标准差降低了至多47%。
引用
@article{arxiv.1708.09338,
title = {Balanced scheduling of school bus trips using a perfect matching heuristic},
author = {Ali Shafahi and Sanaz Aliari and Ali Haghani},
journal= {arXiv preprint arXiv:1708.09338},
year = {2019}
}
备注
Submitted to TRB 2018