分時(shí)租賃是一種在“共享經(jīng)濟(jì)”背景下將“互聯(lián)網(wǎng)+”理念融合在傳統(tǒng)汽車租賃行業(yè)中產(chǎn)生的新型交通服務(wù)模式,通常為用戶提供隨取即用的短時(shí)車輛租賃服務(wù),能夠提高車輛的使用率,抑制人們的購車需求,解決大城市“停車難”的問題。為進(jìn)一步提高分時(shí)租賃行業(yè)的環(huán)境效益,分時(shí)租賃公司在政府的政策引導(dǎo)和支持下逐漸使用電動(dòng)汽車作為主要運(yùn)營車輛,電動(dòng)汽車分時(shí)租賃成為行業(yè)內(nèi)相對主流的模式得到了快速發(fā)展。但電動(dòng)汽車分時(shí)租賃在運(yùn)營管理中也面臨著諸多問題。用戶出行在時(shí)空上的分布不均,導(dǎo)致租賃車輛經(jīng)常向某些場站過度集中,影響系統(tǒng)運(yùn)行效率,降低服務(wù)質(zhì)量。為解決這一問題,需要雇傭調(diào)度員重新調(diào)配電動(dòng)汽車分布以維持平衡。以調(diào)度員和電動(dòng)汽車為主體,從調(diào)度員優(yōu)化派遣,電動(dòng)汽車優(yōu)化調(diào)度和人員-車輛協(xié)同優(yōu)化三個(gè)方面對電動(dòng)汽車分時(shí)租賃綜合調(diào)度方法開展研究。針對電動(dòng)汽車分時(shí)租賃系統(tǒng)調(diào)度員派遣問題,建立了基于時(shí)空網(wǎng)絡(luò)的調(diào)度員派遣策略優(yōu)化模型,能夠在保證模型實(shí)用性和精確性的前提下簡化模型結(jié)構(gòu),降低求解難度。此外,為了進(jìn)一步提高優(yōu)化方法的可靠性和時(shí)效性,基于拉格朗日松弛理論,通過松弛模型中的難約束將原問題拆分為多組相對簡單的子問題,再對這些子問題分別求解,憑借高效的可行化算法將原問題的松弛解轉(zhuǎn)化為可行解,最終形成優(yōu)化的派遣方案�？紤]到電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航能力和充電時(shí)長對分時(shí)租賃系統(tǒng)調(diào)度方案的影響,首先系統(tǒng)分析了電動(dòng)汽車的充放電特性,在此基礎(chǔ)上結(jié)合時(shí)空網(wǎng)絡(luò)建模方法提出基于時(shí)空-狀態(tài)網(wǎng)絡(luò)的電動(dòng)汽車優(yōu)化調(diào)度模型。這種優(yōu)化方法能夠在充分考慮電動(dòng)汽車車載電量限制的同時(shí)盡可能地降低計(jì)算求解的復(fù)雜度。在時(shí)空-狀態(tài)網(wǎng)絡(luò)模型的基礎(chǔ)上,參照拉格朗日松弛理論提出高性能的優(yōu)化算法,在解決較大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)問題時(shí)能夠在較短時(shí)間內(nèi)得到精確度較高的近似最優(yōu)解。通過構(gòu)建人員-車輛協(xié)同調(diào)度優(yōu)化模型將以上兩決策過程整合在統(tǒng)一的優(yōu)化框架內(nèi),通過構(gòu)建二者時(shí)空路徑?jīng)Q策變量之間的關(guān)聯(lián),實(shí)現(xiàn)調(diào)度員派遣策略和電動(dòng)汽車調(diào)度策略的協(xié)同優(yōu)化。為了進(jìn)一步提高拉格朗日松弛方法在解決此類綜合問題時(shí)的精確度和計(jì)算速度,采用分支定界法對拉格朗日松弛算法的迭代收斂過程進(jìn)行了改進(jìn)。本文還選取美國西雅圖市的電動(dòng)汽車分時(shí)租賃系統(tǒng)作為實(shí)際案例開展了一系列數(shù)值試驗(yàn)�；诰C合優(yōu)化調(diào)度方案的展示和關(guān)鍵參數(shù)敏感性的分析,為時(shí)租賃系統(tǒng)的運(yùn)營管理提拱了資源分配和調(diào)度策略的相關(guān)建議。本文基于時(shí)空網(wǎng)絡(luò)建模方法對電動(dòng)汽車分時(shí)租賃系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度問題進(jìn)行研究,完成了調(diào)度員優(yōu)化派遣問題,電動(dòng)汽車優(yōu)化調(diào)度問題和人員-車輛協(xié)同優(yōu)化問題的模型構(gòu)建和優(yōu)化求解,能夠在較短時(shí)間內(nèi)給出精準(zhǔn)可靠的系統(tǒng)運(yùn)營管理方案,可為提升系統(tǒng)運(yùn)行效率,提高服務(wù)質(zhì)量,降低系統(tǒng)運(yùn)營成本提供科學(xué)依據(jù)和理論支撐。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U492.22
【部分圖文】：

圖 3-1 分時(shí)租賃系統(tǒng)調(diào)度員派遣方案示例Figure 3-1 Illustration for the staff dispatching strategy of one-way carsharing system為集中解決調(diào)度員派遣優(yōu)化方法中的核心問題，本章在構(gòu)建模型前給出如下假設(shè)：（1）假設(shè)調(diào)度任務(wù)是根據(jù)用戶的預(yù)約出行信息給出，且在系統(tǒng)運(yùn)營之前就已給出而作為制定調(diào)度員派遣方案的已知條件，不考慮預(yù)約信息在系統(tǒng)運(yùn)營過程中臨時(shí)改變的情況；（2）假設(shè)本文中涉及到的分時(shí)租賃系統(tǒng)已經(jīng)根據(jù)其所在區(qū)域內(nèi)大致的乘客需求分布和用地特征完成了場站布局和各場站的容量設(shè)計(jì)。因此假設(shè)場站的位置是已知的，且在運(yùn)營期間場站的人員和車輛的容量以及充電設(shè)備的數(shù)量是充足的，不會(huì)出現(xiàn)由于調(diào)度員或電動(dòng)汽車過多而超出場站容量限制的情況。需要解釋的是，考慮電動(dòng)汽車的節(jié)能環(huán)保的優(yōu)勢，目前世界各國政府都在極力推廣電動(dòng)汽車，且大力建造、普及電動(dòng)汽車的充電設(shè)備，包括各式的充電站和路邊充電樁等。但為了緩解大城市交通擁堵和停車難等問題又在極力限制汽車數(shù)量的增長；再加上人力成本的不斷提高，因此相對而言，分時(shí)租賃公司更加關(guān)注

第 3 章 分時(shí)租賃系統(tǒng)調(diào)度員派遣策略優(yōu)化方法式中stT —所有派出調(diào)度員在運(yùn)營期間內(nèi)的總行程時(shí)間；| T |—系統(tǒng)運(yùn)行總時(shí)間；iiF I—已派出調(diào)度員的總?cè)藬?shù)。在實(shí)際操作管理中，調(diào)度員的雇傭成本往往是系統(tǒng)的前期投資的主要部分之一，而相比于后期的調(diào)度員派遣成本，調(diào)度員的雇傭成本更加難以確定，而且易受到實(shí)際問題中多方面因素的影響，因此有必要對不同雇傭成本下調(diào)度員最優(yōu)派遣策略進(jìn)行詳細(xì)的分析，尤其是對以系統(tǒng)運(yùn)營調(diào)度優(yōu)化策略的角度分析調(diào)度員單位雇傭成本對系統(tǒng)運(yùn)營中各成本和運(yùn)營指標(biāo)的影響，從而為系統(tǒng)決策者和管理者提供相關(guān)的管理學(xué)建議。

第 4 章 分時(shí)租賃系統(tǒng)電動(dòng)汽車調(diào)度策略優(yōu)化方法輛電動(dòng)汽車的采購和維護(hù)費(fèi)用換算成單位運(yùn)營時(shí)間內(nèi)的攤余成本ac =20 元，電動(dòng)汽車在場站間的平均單位行駛成本xc =0.25 元/千米，因此電動(dòng)汽車在場站 i ,之間的行駛成本可表示為 0.25xij ijc d 。此外，在本節(jié)假設(shè)所有電動(dòng)汽車的車載電池容量相同且 9kW hmaxE 。
【參考文獻(xiàn)】

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