王涛 程远乐 陈佳佳 凌翔 丁建勋
合肥工业大学 汽车与交通工程学院,安徽 合肥 230009
Tao Wang Yuanle Cheng Jiajia Chen Xiang Ling Jianxun Ding
School of Automotive and Transportation Engineering,Hefei University of Technology,Hefei 230001, Anhui,China
摘要:
自动驾驶车队的充电与接单的平衡是提高运营收益的关键,为提高接单效率,本研究提出了一种自动驾驶车的充电租赁规划和夜间调度方法,称作数据驱动自主调度法(Data-Driven Autonomous Scheduling,D-DAS)。将充电活动严格约束于夜间非营运时段,这使该策略实现了日间服务利益最大化,缓解了充电对运营效率的制约。本研究构建了一个两阶段随机规划模型,该模型协同考虑了出行平台租赁充电站的决策与车队的夜间充电调度策略,并纳入了未来需求的不确定性,以确保随机环境下系统运营效果。针对该模型的求解瓶颈,本研究引入多层感知机作为代理模型,精准拟合日初车队分布与运营收益之间的复杂非线性关系,并通过混合整数线性化技术将其嵌入至下层模型中;其次,利用基于Wasserstein距离的场景缩减将双层随机规划模型转化为一个大规模的确定性混合整数规划模型;最后,采用整数L型算法对该大规模问题进行分解与精确求解。本研究基于美国纽约市曼哈顿出租车出行数据进行案例分析,结果表示:在运营收益方面相较于两种基准方法,D-DAS能分别提高15.1%与19.8%的收益;在投资成本方面相较于近似优化方法与贪婪算法,D-DAS能分别节约近30万美元与180万美元;在不确定环境下相较于确定性模型,可多获得6500美元/天的收益。综上所述,本文所提出的方法能有效降低投资成本,提高运营利润,并在不同需求波动环境下保持更强的鲁棒性,为出行平台进行充电站租赁规划提供了理论依据与实践支持。