考虑充电的电动卡车编队与领袖交换

电动卡车日益增多，以减少卡车部门的碳足迹，但其有限的续航和充电需求在中长途路线上创造了运营挑战。卡车编队可通过节省能源缓解续航焦虑，进而影响路由和充电决策，但大多数现有研究仅关注单一高速公路走廊，未能捕捉网络级运营。我们研究电动卡车在一般道路网络上的编队问题，其中卡车必须选择带异构价格和充电速度的路由路径和充电站，沿共享路径形成编队，并可能进行牺牲编队节省与额外劳动时间之间的额外 detour。我们进一步允许编队内位置交换，以便轮换领袖职责，平衡电池使用并避免单辆卡车过早耗尽。为联合优化路由路径、充电站选择、劳动时间以及编队形成和位置交换，我们构建混合整数线性规划（MILP）模型。由于精确方法在现实规模实例上难以可行，我们发展一种以节省为依据的界限方案、不可行配对消除和候选站点过滤为增强的自适应大邻域搜索（ALNS）算法。计算实验表明，在最高达150辆卡车的测试实例中，纳入编队可降低总运营成本最高2.77%，而该算法较CPLEX计算时间缩短最高达99.96%，在约120秒内即可解决150辆卡车规模实例，表明其在实际应用中具有强大的潜力。