基于运营和出行成本的校车路径问题研究

为解决农村地区校车路网布局中校方运营成本过高,以及乘车站点分布散乱导致校车服务质量差的问题,建立混载与不混载场景下多目标校车路径规划问题(SBRP)模型.在不混载情景下,构建以学生出行成本和校方运营成本为优化目标的融合校车服务水平的SBRP数学模型;在混载情景下,构建考虑校车投入成本与运营成本的SBRP数学模型.通过对比多个启发式算法,确定基于模拟退火算法的求解流程和基于遗传算法求解结果的横向比对.最后,在国际基准案例上进行了测试,基于模拟退火算法引入不同搜索算子求解不同场景下构建的SBRP数学模型,应用于山东日照五莲县校车路径优化设计,结果表明不混载SBRP情景下,提出的方法较原校车运营方式,校车投入量、行驶里程、行程成本分别减少28.6%、37.8%、35.6%,考虑到学生的校车服务感知度,学生出行成本降低4.3%;由于混载情景的复杂性,难以有效兼顾出行成本,提出的方法较原校车运营方式的学生出行成本增加了0.5%,但校车投入量、行驶里程、行程成本分别减少37.5%、42.0%、35.8%,更好地验证了构建模型的有效性及模拟退火算法相较于遗传算法,能够更大程度提高农村地区校车服务质量和降低校方运营成本.