基于碳排惩罚的双城系统公交线网协同优化

为进一步促进跨城公交建设,推动区域一体化发展,提出一种基于碳排惩罚的双城系统公交线网协同优化模型.首先,针对都市圈中的双城系统提出基于碳排放的公共交通协同发展合作机制,并引入“碳排惩罚”作为小城市运营跨城公交至大城市所需向大城市支付的成本.其次,设计两种跨城公交布局方案,采用简约连续方法,测算跨城公交运营方案下的乘客用户成本、公交运营成本和碳排总量.然后,以双城公交系统内用户成本与运营成本之和,即系统总成本最低为目标,构建弹性需求下公交线网组织设计的双层规划模型,探究跨城公交与两个城市市内公交的协同优化问题,因模型决策变量少,故直接采用遗传算法求解.最后,以西安—咸阳双城系统为例进行实证分析,以期为公交线网协同布局提供决策依据.研究结果表明:建设跨城公交有助于推动小城市的市内公交服务水平提升,降低小城市的交通碳排放;两种跨城公交布局方案的差异主要体现在小城市的公交服务水平和运营成本上;建设跨城公交能否降低系统总碳排放主要取决于双城系统的出行需求水平、城市间距离和跨城出行比例.