固定线路公交混合车队的最小化能源使用
人工智能
2021-03-02 v4 系统与控制
系统与控制
摘要
可负担的公共交通服务对社区至关重要,因为它们使居民能够获得就业、教育和其他服务。遗憾的是,提供广泛覆盖的公交服务往往利用率相对较低,导致每名乘客每英里的高燃料消耗,进而产生高运营成本和环境影。电动车辆(EV)可降低能源成本与环境影响,但由于 EV 的高昂前期成本,大多数公共交通机构不得不将其与传统的內燃机车辆结合使用。为最好地利用此类混合车队,公交机构需要优化线路分配与充电调度,这对大型公交网络而言是一个具有挑战性的问题。我们引入了一种新颖的问题表述,通过分配车辆至公交行程并安排其充电,同时服务于现有的固定线路公交时刻表,以最小化燃料与电力使用。我们给出了用于最优分配与调度的整数规划,并针对更大网络提出了多项式时间启发式与元启发式算法。我们利用从公交车辆收集的运行数据,在田纳西州查塔努加的公共交通服务上评估了我们的算法。我们的结果表明所提算法具有可扩展性,并能减少能源使用,从而减少环境影响与运营成本。对于查塔努加,所提算法每年可节省 $145,635 的能源成本与 576.7 公吨 CO2 排放。
引用
@article{arxiv.2004.05146,
title = {Minimizing Energy Use of Mixed-Fleet Public Transit for Fixed-Route Service},
author = {Amutheezan Sivagnanam and Afiya Ayman and Michael Wilbur and Philip Pugliese and Abhishek Dubey and Aron Laszka},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.05146},
year = {2021}
}