Demand-responsive bus scheduling optimisation model considering carbon emissions under time-varying road networks

Demand-responsive bus scheduling optimisation model considering carbon emissions under time-varying road networks
Hu Kai
Yuan Pengcheng
Li Jilin
Shanghai university for science & technology business school, Shanghai 200093, China

摘要

Previous studies on demand-responsive buses rarely considered the impact of time-varying road networks and carbon emissions on vehicle scheduling, indicating the need for improvement in the limitations of existing studies. In response to the current scenario of mixed operation involving traditional fuel buses and electric buses under the backdrop of "dual-carbon, " this study outlines constraints, costs, and methods for measuring carbon emissions based on the characteristics of these two types of buses. It establishes a scheduling optimization model that incorporates delay time, carbon emissions, and operational costs as optimization objectives. To solve this model, it proposes the use of an adaptive genetic-firefly algorithm. The experimental results show that: (a) The proposed algorithm addresses the issue of local optimality common in traditional genetic algorithms. In experiments based on a simulated road network, it achieves a 9.1% reduction in the objective function, along with decreases of 0.3 vehicles, 4.9 nodes, and 104.57 km in average vehicle usage, average route nodes, and average travel distance, respectively, enhancing the precision of the solution. (b) Considering the impact of carbon emissions, the model can achieve a maximum reduction of 9% in carbon emissions and a 2.9% reduction in operating costs. (c) The vehicle scheduling scheme under dynamic impedance is both realistic and achieves simultaneous reductions of 7.5% in carbon emissions and 5% in operating costs. (d) The introduction of electric buses yields a significant reduction in carbon emissions, but the associated cost increase is noteworthy.

基金项目

国家自然科学基金资助项目(71601118)
上海理工大学2023年大学生创新创业训练项目(XJ2023153)

出版信息

DOI: 10.19734/j.issn.1001-3695.2023.10.0506
出版期卷: 《计算机应用研究》 Accepted Paper, 2024年第41卷 第7期

发布历史

[2023-12-29] Accepted Paper

引用本文

胡凯, 袁鹏程, 李佶霖. 时变路网下考虑碳排放的需求响应型公交调度优化模型 [J]. 计算机应用研究, 2024, 41 (7). (2024-04-10). https://doi.org/10.19734/j.issn.1001-3695.2023.10.0506. (Hu Kai, Yuan Pengcheng, Li Jilin. Demand-responsive bus scheduling optimisation model considering carbon emissions under time-varying road networks [J]. Application Research of Computers, 2024, 41 (7). (2024-04-10). https://doi.org/10.19734/j.issn.1001-3695.2023.10.0506. )

关于期刊

  • 计算机应用研究 月刊
  • Application Research of Computers
  • 刊号 ISSN 1001-3695
    CN  51-1196/TP

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