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城市纯电动公交车调度优化问题研究

徐刚  
【摘要】:随着城市空气污染的日益严峻,我国新能源汽车发展的步伐不断加快。为了引导新能源汽车产业由大变强和保护环境,各个城市积极在公交系统推广新能源汽车。纯电动汽车以其行驶过程平稳,噪音低,零排放等优点受到了广泛欢迎,在城市公交车队中所占比例稳步提升。鉴于纯电动公交车辆正逐步在公交行业占主导地位,纯电动公交调度优化问题的研究已十分迫切。纯电动公交车充电模式的选择、续驶里程的确定、公交客流数据的采集、公交发车调度时刻表优化等均是研究纯电动公交车调度优化问题的重要内容。科学合理的纯电动公交调度计划,对城市交通资源优化、公交企业合理运营、纯电动公交行业快速健康发展都具有重要意义。本文首先从纯电动公交车调度的角度出发,分析了其不同种类充电模式的优缺点,确定了纯电动公交车的充电模式;通过结合纯电动公交车实时监控数据,对纯电动公交车辆续驶里程进行了分析。在利用IC卡数据和GPS数据的时间同步性,将客流数据匹配到对应站点上,获取客流数据的基础上,建立了一个以乘客出行成本最小和公交企业收益最大为目标函数的纯电动公交车辆调度多目标优化模型。模型的优点主要表现在对电动公交的调度问题上以发车时刻而非传统的发车间隔为模型变量,并协同考虑了续驶里程约束和换电时间约束。最后选取改进的遗传模拟退火算法对模型进行求解。论文结尾算例选取南京35路纯电动公交路线进行分析。通过利用IC卡与GPS采集的客流数据求解模型得到纯电动公交车发车时刻表,充分的考虑了乘客与公交企业的利益,更加贴近实际情况。


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