华南理工大学学报(自然科学版) ›› 2025, Vol. 53 ›› Issue (6): 91-103.doi: 10.12141/j.issn.1000-565X.240440
环线电动公交车辆调度与司机排班联合优化
胡宝雨1 齐月1 贾佃精2 程国柱1
- 1.东北林业大学，土木与交通学院，黑龙江 哈尔滨 150040；
2. 辽宁省交通运输事务服务中心，辽宁 沈阳 110003
Joint Optimization of Circular Line Electric Bus Vehicle Scheduling and Driver Scheduling
HU Baoyu QI Yue JIA Dianjing CHENG Guozhu
1. Northeast Forestry University, College of Civil Engineering and Transportation, Harbin 150040, Hrilongjiang, China;
2. Liaoning Transportation affairs Service center, Shenyang 110003, Liaoning, China
摘要： 为了解决环线电动公交车辆和司机任务分配不均衡的问题，本文提出了一种联合优化调度模型，该模型主要通过顺、逆时针方向互相调配车辆和司机来提高整体利用率。在给定环形线路和人车不固定的情况下，综合考虑车辆行驶里程、工作量、充电桩数量、车辆充电时间、司机工作时间、休息时间等约束，以公交企业总运营成本最小化和时刻表总调整最小化为目标制定有序充电管理计划和车辆、司机调度方案。在求解方面，首先将混合整数非线性规划模型通过线性转换转化成线性规划模型，并使用CPLEX求解器得到调度方案；其次采用多目标粒子群算法（MOPSO）和基于ε约束处理机制的改进多目标粒子群算法（ε-MOPSO）分别求解调度方案，并通过网格法确保外部档案集的收敛性和均匀性。最后以北京市环线公交200路（内、外环）为例进行验证，并对比分析CPLEX求解器、传统多目标粒子群算法（MOPSO）以及本文提出的基于ε约束处理机制的改进多目标粒子群算法（ε-MOPSO）的计算结果。结果证实了改进算法的有效性，且优化后的调度方案分别将车辆数从28降低到23，共减少17.86%；司机数从28降低到25，共减少10.71%。降低了车队规模和司机数量，从而降低了企业总运营成本；时刻表平均每个发车时刻调整4.13分钟，发车更均匀保证了乘客的需求。提升了公共交通的运营效率，具有重要的实际意义。
