利用共享自动驾驶出行服务重新设计大规模多模式公交网络

本研究探讨了一个大规模多模式公交网络设计问题，其中共享自动驾驶出行服务（SAMS）同时作为公交接驳方式和门到门出行方式。该框架刻画了空间需求与方式特征，考虑了多模式换乘与快线服务，确定了公交基础设施投资与路径流量，并生成公交线路。在预设基础设施预算内满足公交起讫点需求的前提下，设计了一个以用户与运营商总门到门广义成本最小为系统最优的多模式公交网络。首先，利用连续近似刻画各分区的地理、需求与方式特征。将分区连接优化中的网络链路投资与多模式路径流量决策建模为最小成本多商品网络流（MCNF）问题，并使用混合整数线性规划（MILP）求解器高效求解。随后，通过扩展MCNF公式以最小化方式内换乘来求解线路生成问题。该模型通过一组基于芝加哥网络（含50个分区与7种方式）在三种情景下的实验加以说明。计算结果显示了出行者行程时间与运营商成本的节约，证明了多模式公交系统与SAMS协作的潜在效益。