混合电动-柴油城市公交系统中调度与灵活充电的集成优化
最优化与控制
2026-02-26 v2
摘要
公交车队向替代动力系统的过渡为降低出行成本提供了一条潜在途径。然而，纯电动公交车（BEB）有限的续航里程和较长的充电时间带来了显著的操作复杂性，需要创新的调度和充电策略。本研究提出一个集成的混合整数线性规划模型，以优化混合BEB和柴油公交车队的车辆调度和充电策略。与通常假设固定BEB车队规模或将充电限制为单一充电器类型的现有模型不同，我们的方法同时确定了最优的车队组成、调度以及灵活的局部充电策略，该策略结合了位于车场和终点站的慢速和快速充电器。该模型最小化了车队购置和运营的总成本。引入了一种排队策略，该策略摒弃了传统的先到先服务方法，而是根据运营优先级和资源可用性动态分配等待和充电时间，从而提高了整体调度效率。为了克服由众多变量引起的计算复杂性，开发了一个列生成框架，为大规模公交网络提供了可扩展的解决方案。使用来自芝加哥交通管理局和Pace郊区公交系统的真实世界交通数据进行的数值实验证明了该模型的有效性。结果表明，虽然完全过渡到替代动力系统会导致成本适度增加，但最优的混合车队配置实际上可以降低系统总成本。此外，敏感性分析显示，将充电限制在车场内会显著增加车队规模和运营成本，这凸显了分布式机会充电的潜力。
引用
@article{arxiv.2601.11751,
title = {Integrated Optimization of Scheduling and Flexible Charging in Mixed Electric-Diesel Urban Transit Bus Systems},
author = {Sadjad Bazarnovi and Taner Cokyasar and Omer Verbas and Abolfazl Kouros Mohammadian},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.11751},
year = {2026}
}