按需多模式公交系统中的拼车与车队规模优化
最优化与控制
2022-02-01 v2
摘要
本文研究按需多模式公交系统（ODMTS）的设计，该系统将公交枢纽间的固定公交/轨道线路与服务于枢纽首尾一英里的按需接驳班车相结合。该设计问题旨在为固定线路寻找网络设计，使一组乘客能够从起点前往目的地，同时最小化出行成本、公交运营成本与乘客出行时间之和。本文针对现有 ODMTS 设计工具的两个不足展开研究。首先，通过纳入班车拼车推广了先前的工作。其次，提出了新颖的车队规模算法，用于确定满足 ODMTS 设计性能指标所需的班车数量。两项贡献均基于混合整数规划（MIP）。对于 ODMTS 设计，MIP 通过推理上客与下客路线来实现拼车，将往返同一枢纽的乘客分组。车队规模优化被建模为带覆盖约束的最小流问题。自然建模会导致稠密图及计算问题，对此通过作用于稀疏图的重构加以解决。方法学贡献在真实案例研究中得到评估：密歇根州安娜堡与伊普西兰蒂广大地区的公共交通系统。结果表明，拼车在 ODMTS 中具有显著潜力，相较于仅允许单独班车出行，成本降低约 26%，代价是出行时间极小幅增加。与现有系统相比，所设计的 ODMTS 还削减了 35% 的成本并减少了 38% 的出行时间。
引用
@article{arxiv.2101.10981,
title = {Ridesharing and Fleet Sizing For On-Demand Multimodal Transit Systems},
author = {Ramon Auad and Pascal Van Hentenryck},
journal= {arXiv preprint arXiv:2101.10981},
year = {2022}
}