×

速度优化和地形不均匀的污染问题。 (英语) Zbl 07860812号

小结:本文考虑了一个带时间窗和速度优化的联合污染防治问题(PRP-SO),其中车速、有效载荷和道路等级影响燃油成本和二氧化碳排放。我们提出了求解PRP-SO的两种高级优化方法(即近似和精确)。近似策略使用基于禁忌搜索的元启发式算法和高效的固定序列速度优化算法来解决大规模问题。第二种策略包括定制的分支与价格(BP)算法,用于在定价问题中管理速度优化。我们在修改过的Solomon基准和新构建的实际实例集上测试了这两种方法。我们的BP算法成功地解决了涉及多达50个客户的大多数实例,以及涉及75个和100个客户的许多实例。启发式算法可以找到所有实例的近似最优解,并且每个实例所需的计算时间不到一分钟。实际案例的结果表明了一些管理见解。首先,当明确考虑电弧有效载荷和道路等级时,可以实现高达53%的燃油节约。其次,可以通过在路线上安排稍后的上坡客户来实现节油和减排。最后,我们表明,在规划路线时忽略高程信息会导致油耗估算高度不准确。

MSC公司:

900亿 运筹学与管理科学
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用

参考文献:

[1] 阿卜杜拉希,H。;雷耶斯·鲁比亚诺,L。;Ouelhadj,D。;Faulin,J。;Juan,A.A.,绿色车辆路线问题可持续性维度的建模和多标准分析,欧洲J.Oper。第292、1、143-154号决议(2021年)·Zbl 1487.90064号
[2] 班德拉,J。;阿尔梅达,T.G。;Khattak,A.J。;新墨西哥州鲁法尔。;Coelho,M.C.,《为路线选择生成排放信息:实验监测和路线表征》,J.Intell。运输。系统。,17, 1, 3-17 (2013)
[3] Barth先生。;Boribonsomsin,K.,基于高速公路的动态生态驾驶系统的能源和排放影响,Transp。D号决议,14、6、400-410(2009年)
[4] 贝恩克,M。;Kirschstein,T。;Bierwirth,C.,多重图上面向排放的车辆路径问题的列生成方法,欧洲J.Oper。研究,288,3794-809(2021)·Zbl 1487.90076号
[5] 贝克塔什,T。;Laporte,G.,《污染防治问题》,运输。决议B,45,8,1232-1250(2011年)
[6] Boriboonsomsin,K。;Barth,M.,《道路等级对燃油消耗和二氧化碳排放的影响》,交通部。Res.Rec.,2139,1,21-30(2009年)
[7] Brundell-Freij,K。;Ericsson,E.,街道特征、驾驶员类别和汽车性能对城市驾驶模式的影响,交通。决议D,10,3,213-229(2005)
[8] 布伦纳,C。;Giesen,R。;Klapp,医学硕士。;Flórez-Calderón,L.,陡峭道路上的车辆路线问题,交通。决议A,151,1-17(2021)
[9] 科斯塔,L。;Contardo,C。;Desaulniers,G.,《车辆路线的精确支路和切割算法》,交通运输。科学。,53, 4, 946-985 (2019)
[10] 达比亚,S。;Demir,E。;Van Woensel,T.,《污染防治问题变体的精确方法》,Transp。科学。,51, 2, 607-628 (2017)
[11] 南卡罗来纳州戴维斯。;迪格尔,S.W。;Boundy,R.G.,《运输能源数据手册技术报告》(2009),橡树岭国家实验室
[12] Demir,E。;贝克塔什,T。;Laporte,G.,《污染防治问题的自适应大邻域搜索启发式算法》,欧洲期刊Oper。研究,223,2346-359(2012)·Zbl 1292.90045号
[13] Demir,E。;贝克塔什,T。;Laporte,G.,《双目标污染治理问题》,欧洲期刊。研究,232,3464-478(2014)·Zbl 1305.90053号
[14] Demir,E。;贝克塔什,T。;Laporte,G.,《绿色道路货运最新研究综述》,欧洲J.Oper。研究,237,3775-793(2014)·Zbl 1338.90004号
[15] Demir,E。;Syntetos,A。;van Woensel,T.,《最后一英里物流:研究趋势和需求》,IMA J.Manag。数学。,33, 4, 549-561 (2022) ·兹伯利07578499
[16] 埃尔多安,S。;Miller-Hooks,E.,绿色车辆路线问题,交通。决议E,48,1,100-114(2012年)
[17] 埃尔多杜,K。;Karabulut,K.,双目标绿色车辆路径问题,国际运输。操作。决议,29,3,1602-1626(2022)
[18] 爱立信,E.,《独立驾驶模式因素及其对燃油使用和废气排放因素的影响》,交通运输。决议D,6,5,325-345(2001年)
[19] Eshtehadi,R。;法提安,M。;Demir,E.,《具有需求和行程时间不确定性的防污染问题的稳健解决方案》,交通运输。D号决议,51,351-363(2017年)
[20] 费利特,D。;德贾克斯,P。;Gendreau,M。;Gueguen,C.,资源约束基本最短路径问题的精确算法:在一些车辆路径问题中的应用,网络,44,3,216-229(2004)·Zbl 1056.90014号
[21] Florio,A.M。;Absi,N。;Feillet,D.,在拥挤的街道网络上为电动汽车布线,交通。科学。,55, 1, 238-256 (2021)
[22] 弗朗西斯切蒂,A。;Honhon,D。;Van Woensel,T。;贝克塔什,T。;Laporte,G.,《与时间相关的防污染问题》,Transp。B号决议,56,265-293(2013年)
[23] Fukasawa,R。;何,Q。;桑托斯,F。;Song,Y.,联合车辆路径和速度优化问题,INFORMS J.Compute。,30, 4, 694-709 (2018) ·兹比尔1448.90018
[24] Fukasawa,R。;何,Q。;Song,Y.,污染防治问题的析取凸规划方法,Transp。B号决议,94,61-79(2016年)
[25] Gendreau,M。;赫兹,A。;Laporte,G.,车辆路径问题的禁忌搜索启发式算法,管理。科学。,40, 10, 1276-1290 (1994) ·Zbl 0822.90053号
[26] Gendreau,M。;Potvin,J.-Y.,Tabu search,(元启发式手册(2019),Springer),37-56·Zbl 1397.90001号
[27] Giraldo,M。;Huertas,J.I.,《在高空运行的在用柴油公交车的实际排放量、驾驶模式和燃油消耗量》,交通部。决议D,77,21-36(2019年)
[28] Glover,F.,整数规划的未来路径和与人工智能的链接,Comput。操作。Res.,13,5533-549(1986年)·Zbl 0615.90083号
[29] Goeke,D。;Schneider,M.,为混合电动汽车和传统汽车车队布线,欧洲J.Oper。研究,245,1,81-99(2015)·兹比尔1346.90115
[30] Iea,D.,跟踪2020年的运输。国际能源机构(2020年),https://www.iea.org/reports/tracking-transport-2020
[31] Kirby,H.R。;B.赫顿。;McQuaid,R.W。;Raeside,R。;Zhang,X.,《运输政策杠杆对燃料效率和国家燃料消耗的影响建模》,交通部。决议D,5,4,265-282(2000)
[32] 科奇,圣彼得堡。;贝克塔什,T。;O.贾巴利。;Laporte,G.,车队规模和混合污染问题,运输。决议B,70,239-254(2014年)
[33] 科奇,圣彼得堡。;贝克塔什,T。;O.贾巴利。;Laporte,G.,《长途卡车调度中三种空转选项的比较》,运输。B号决议,93,631-647(2016年)
[34] 科奇,圣彼得堡。;贝克塔什,T。;O.贾巴利。;Laporte,G.,《异质车辆路径的三十年》,欧洲期刊Oper。决议,249,1,1-21(2016)·Zbl 1346.90140号
[35] Kramer,R。;北马库兰。;Subramanian,A。;Vidal,T.,《防止污染问题的速度和出发时间优化算法》,欧洲期刊。研究,247,3782-787(2015)·兹比尔1346.90142
[36] Kramer,R。;Subramanian,A。;维达尔,T。;Lucídio dos Anjos,F.C.,《解决污染问题的数学方法》,《欧洲期刊》。研究,243,2523-539(2015)·Zbl 1346.90143号
[37] 赖,D.S。;除雾器,O.C。;Leung,J.M.,多图上异构车辆路径问题的禁忌搜索启发式算法,Transp。E号决议,86,32-52(2016年)
[38] 刘凯。;山本,T。;Morikawa,T.,道路坡度对电动汽车能耗的影响,交通。D号决议,54,74-81(2017年)
[39] Macrina,G。;拉波特,G。;盖里罗,F。;Pugliese,L.D.P.,混合车队、部分电池充电和时间窗口的节能绿色车辆路线问题,欧洲J.Oper。第276、3、971-982号决议(2019年)·Zbl 1430.90106号
[40] Marrekhi,E。;W.贝斯。;杜伊布,D。;Demir,E.,《绿色路由问题及其变体运筹学文献的最新进展综述》,Ann.Oper。研究,304,529-574(2021)
[41] Moghdani,R。;Salimifard,K。;Demir,E。;Benyettou,A.,《绿色车辆路径问题:系统文献综述》,J.Clean。产品,第123691条pp.(2020)
[42] 诺斯塔德,I。;Fagerholt,K。;Laporte,G.,《速度优化的无轨电车船舶路线和调度》,运输。决议C,19,5,853-865(2011年)
[43] Ntziachristos,L。;Z.萨马拉斯。;艾格尔斯顿,S。;北卡罗来纳州戈里森。;哈塞尔,D。;Hickman,A.,Copert iii,《计算公路运输排放量的计算机程序、方法和排放因子》(2.1版),欧洲能源机构(EEA),哥本哈根(2000年)
[44] Raeesi,R。;Zografos,K.G.,《拥挤城市道路网络上的多目标斯坦纳污染防治问题》,交通运输。决议B,122,457-485(2019年)
[45] 拉赫曼,S.A。;Masjuki,H。;卡拉姆,M。;阿贝丁,M。;Sanjid,A。;Sajjad,H.,《怠速对燃油消耗和废气排放的影响以及柴油车可用的怠速减少技术——综述》,《能源转换》。管理。,74, 171-182 (2013)
[46] Rauniyar,A。;纳特·R。;Muhuri,P.K.,基于多因素进化算法的多目标污染解决问题的新方法,计算。工业工程,130,757-771(2019)
[47] Savelsbergh,M。;Van Woensel,T.,50周年纪念活动邀请了《城市物流:挑战与机遇》,交通部。科学。,50, 2, 579-590 (2016)
[48] Solomon,M.M.,具有时间窗约束的车辆路径和调度问题的算法,Oper。研究,35,2,254-265(1987)·兹比尔062590047
[49] 索里亚诺,P。;Gendreau,M.,最大团问题禁忌搜索算法中的多样化策略,Ann.Oper。决议,63,2,189-207(1996)·Zbl 0851.90099号
[50] 铃木,Y.,一种新的减少燃料消耗和污染物排放的卡车路线方法,交通。决议D,16,1,73-77(2011年)
[51] 塔瓦雷斯,G。;Zsigraiova,Z。;Semiao,V。;Carvalho,M.d.G.,《使用3D GIS建模优化城市固体废物收集路线以实现最低燃料消耗》,废物管理。,29, 3, 1176-1185 (2009)
[52] Tirkolaee,E.B。;Goli,A。;Faridnia,A。;索尔塔尼,M。;Weber,G.-W.,《使用基于Pareto的算法进行交叉选择的可靠防污染问题的多目标优化》,J.Clean。产品,276,第122927条pp.(2020)
[53] 托斯,P。;Vigo,D.,《颗粒禁忌搜索及其在车辆行驶问题中的应用》,INFORMS J.Compute。,15, 4, 333-346 (2003) ·Zbl 1238.90141号
[54] 特拉维塞特·巴罗,俄亥俄州。;Rosas-Casals,M。;Jover,E.,《山区道路交通能耗》。交通部安道尔市内燃机和电动汽车的比较案例研究。D号决议,34,16-26(2015年)
[55] Van Woensel,T。;Creten,R。;Vandaele,N.,《管理交通物流的环境外部性:排放问题》,生产运营。管理。,10, 2, 207-223 (2001)
[56] Xiao,Y。;左,X。;黄,J。;科纳克,A。;Xu,Y.,连续污染路径问题,应用。数学。计算。,第125072页(2020年)·Zbl 1472.90017号
[57] Yang,S。;李,M。;Lin,Y。;Tang,T.,不同坡度道路上电动汽车的耗电量,Physica a,40241-48(2014)
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。