需求不确定与替代下汽车共享系统的战略与运营决策优化
最优化与控制
2023-07-18 v1
摘要
在需求不确定性下优化汽车共享系统，是在考虑服务质量关切的同时确保这些服务盈利且可持续运营的一个新兴问题。随着电动汽车采用与环境意识的提升，该问题需考虑汽油动力与电动车辆的混合车队，由于各车型需求可被观测，这使战略与运营规划复杂化。为解决此问题，我们提出一个利用时空网络的两阶段随机混合整数规划，刻画这些系统在多周期规划期内的战略与运营决策。我们在第一阶段问题中，于预算与碳排放考量下优化服务区域的位置决策与车辆采购决策以设计车队；而在第二阶段问题中，于各需求实现下考虑停车容量、满足单程与往返租车请求，以及在开放区域间调度车辆。随后，我们通过扩展和推广多商品流公式，将需求替代引入该问题，并允许以各车型的替代车型满足客户需求。我们进一步证明相应的第二阶段问题具有全单模约束矩阵。利用此结果，作为求解途径，我们提供了一种带增强的基于分支切割的分解算法。我们给出了广泛的计算研究，从多视角凸显所提模型的价值，并展示所提求解算法在显著加速下的性能。在汽车共享运营中引入替代，可在多种设置下以更低成本带来更高的服务质量与运营灵活性。
引用
@article{arxiv.2307.07820,
title = {Optimizing Strategic and Operational Decisions of Car Sharing Systems under Demand Uncertainty and Substitution},
author = {Sinan Emre Kosunda and Beste Basciftci and Esra Koca},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.07820},
year = {2023}
}