电池健康程度差异下的电动公交线路车辆调度方法

电动公交车在运行过程中具有零排放、低能耗等优势,目前各个国家正在大力推进城市公交车辆的电动化,以减少交通系统碳排放,助力实现“双碳”目标。然而受资金约束以及燃油公交车尚未达到报废年限的影响,公交企业通常分批购买电动公交车来替换线路上的燃油公交车,导致线路上各辆公交车的电池健康程度以及续驶里程存在差异,使得车辆调度方案优化更加复杂。本研究针对电动公交线路各辆公交车电池健康程度存在差异的情况,考虑分时电价影响,以最小化每日的充电成本、车辆购置成本和电池损耗成本为目标,建立了单线路车辆调度方案优化模型。将优化模型重构为车辆行车计划优化与充电计划优化两个子问题,其中在外层考虑车辆运营强度差异对模拟退火算法的扰动策略进行改进,采用改进后的模拟退火算法求解车辆行车计划;在内层调用Gurobi求解车辆充电计划。最后,以某市一条实际电动公交线路为例验证方法的有效性,并与扰动策略中不考虑车辆运营强度差异的模拟退火算法进行比较。结果表明:本文设计的改进模拟退火算法使收敛速度提高31.8%,能够在短时间内求得质量较高的解;生成的调度方案不仅能够安排车辆优先在低电价时段充电,还可以缩小车队规模。