清华大学学报(自然科学版)

作者：高天洋, 胡大伟

单位：长安大学 运输工程学院, 西安 710064

关键词：城市交通,区域灵活公交,模块化车辆系统,自适应大邻域搜索算法,速度优化

基金：陕西省自然科学基础研究计划重点项目(2021JZ-20)

为缓解区域灵活公交中, 车辆供需失衡导致的乘客等待焦虑和运营成本高等问题, 该文研究了考虑速度可变的模块化区域灵活公交路径优化问题。首先, 通过整合车辆速度调节、容量调节和路径规划3个维度的决策变量, 构建了最小化总成本(包括车辆成本和乘客时间成本)的混合整数非线性规划模型, 并通过引入辅助变量和构造非负整数数列等方法, 将非线性模型重构为线性模型, 以提高模型的求解效率; 其次, 采用嵌套速度优化算法的自适应大邻域搜索算法求解模型, 并借助Sioux Falls交通网络算例验证了模型和算法的有效性; 最后, 基于西安市实际区域道路网络案例进行了仿真分析, 并通过参数敏感性分析揭示了速度和最大运行时间对系统性能的影响规律。结果表明：与不考虑速度优化的模块化车辆的区域灵活公交优化模型相比, 该文所提模型可使系统总成本降低25.03%。该文研究结果可为未来城市公交自动驾驶车队的优化管理提供参考, 有助于推动城市公共交通的智慧化转型。

来源：2026年第3期

《清华大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

查看清华大学学报(自然科学版)杂志2026年第3期