考虑感知发车间隔与客流分配的多条城市公交线网模式、发车间隔与车队规模联合优化

本研究探讨城市公交模式设计问题，同时优化多条线路和多个时段的停靠序列、发车间隔和车队规模，以在运营约束（如车辆容量和车队规模）下最小化用户成本（由乘车时间、等待时间和换乘时间组成）。本文开发了带目的地标记的多商品网络流（MCNF）公式，与以往文献相比能更高效地求解大规模问题。该模型允许灵活的模式选择，无需依赖预定义的候选集合，并同时考虑多种运营策略，如快/慢车服务、短线折返和空驶调度。模型评估乘客对联合模式的感知发车间隔，据此将客流分配至各模式，并允许在不同方向的各模式间进行换乘。该混合整数线性规划（MILP）模型在美国伊利诺伊州芝加哥市的城市规模地铁线网上进行了演示，可在数小时内获得近最优解。在单线路和多时段多线路场景下，总加权行程时间分别减少了0.61%和5.76%。该模型为公交机构提供了综合服务设计与资源配置的高效工具，在不增加额外运营成本的前提下提升了服务质量和资源利用率。