考虑采用意愿的按需多模式公交系统设计的基于路径模型
最优化与控制
2026-01-30 v2
摘要
本文重新考虑带采用意愿的按需多模式公交系统设计问题(ODMTS-DA)以刻画按需多模式公交系统中的潜在需求。ODMTS-DA是一个双层优化问题，Basciftci与Van Hentenryck(2022)提出了一种精确的组合式Benders分解法。遗憾的是，他们所提算法仅能为中等城市找到高质量解，对大都市区并不实用。本文的主要贡献是提出一种称为P-Path的新的基于路径的优化模型以解决这些计算困难。P-Path背后的关键思想是枚举两组特定路径，其捕捉了与乘客采用行为相关的选择模型之本质。借助这些路径集，ODMTS-DA可被表述为单级混合整数规划模型。此外，本文给出了可显著缩减模型规模的预处理技术。P-Path在两个综合案例研究中评估：密歇根州安娜堡-伊普西兰蒂地区的中等规模公交系统(由Basciftci与Van Hentenryck(2022)研究过)以及亚特兰大市的大规模公交系统。实验结果显示，P-Path在几分钟内求解密歇根ODMTS-DA实例，相较现有方法带来超过两个数量级的改进。对于亚特兰大，结果显示P-Path能在几小时或几天内最优求解大规模ODMTS-DA实例(约1700万变量与3700万约束)。这些结果展示了P-Path巨大的计算益处，其为带潜在需求的按需多模式公交系统设计提供了可扩展方法。
引用
@article{arxiv.2301.07292,
title = {Path-Based Formulations for the Design of On-demand Multimodal Transit Systems with Adoption Awareness},
author = {Hongzhao Guan and Beste Basciftci and Pascal Van Hentenryck},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.07292},
year = {2026}
}