面向客货联合运输的模块化车辆路径规划

城市配送的持续增长与大城市的持续城市化，要求开发高效且可持续的交通运输解决方案。本研究考察了模块化车辆概念以及路线规划中不同需求类型的整合对城市货运与客运系统效率的影响。模块化通过将多辆车连接形成车队来实现。不同需求类型的整合通过在优化算法中同时考虑客运与货运需求来实现。所考虑的车辆针对每种需求类型具有特定性，但可自由连接，因此可在同一车队中运输不同需求类型。问题建模中的成本项包括行驶时间成本、行驶距离成本、车队规模成本，以及考虑未服务请求的成本。模块化车辆运行被建模为一个新颖的取送货问题，并使用 CPLEX 与自适应大邻域搜索求解。在斯德哥尔摩开展的广泛情景研究与案例研究中，针对不同的空间与时间需求分布探讨了新型模块化车辆的潜力。对车辆容量、车辆续航里程与成本节约假设进行了参数研究，以考察它们对效率的影响。实验表明，模块化带来总体成本节约 48%，整合额外带来 9% 节约。减少主要来自运营成本降低与行程时长缩短，而在所有情形下可服务的请求数量相同。通过整合与模块化，空驶车辆公里数减少超过 60%。所提出的模型与优化框架可供企业与政策制定者用于确定所需车队规模、最优车辆路线与成本节约。