华南理工大学学报(自然科学版)

作者：胡郁葱, 黄伟彬, 陈俊华, 巫威眺

单位：华南理工大学 土木与交通学院，广东 广州 510640

关键词：电动公交,充电站选址,行车计划,联合优化

基金：国家自然科学基金项目(52272310);广东省哲学社会科学规划项目(GD24CGL19);广东省基础与应用基础研究基金项目(2024A1515010617);广东省基础与应用基础研究基金项目(2025A1515010544);广东省基础与应用基础研究基金项目(2025B1515020056)

纯电动公交因其环保特性已成为城市交通的重要载体，但其规模化应用受到续航里程的制约，因此对于充电站建设和行车计划编制有较高的要求。现有研究多将充电站选址与行车计划编制作为独立问题，忽视了二者之间的相互影响；且多考虑单车场或小规模场景，难以适应大规模复杂网络下的跨区域协同调度需求。为解决上述问题，该研究构建多车场的电动公交时空网络，以电动公交系统总成本最小化为目标，考虑充电站建设、车次衔接、电量维持、车辆调度、充电桩匹配等约束条件，建立了充电站选址与行车计划联合优化模型。为精确刻画运营成本，模型引入了分时电价与充电站并行充电能力。为高效求解此高维离散组合优化问题，设计了改进的文化基因算法（EB-MA）。该算法通过改进遗传算子、引入车次链移动与合并等局部搜索策略、结合分层约束修复机制，确保了解的可行性。以佛山市禅城区部分公交网络为例，验证了模型和算法在解决不同规模问题时的有效性。结果表明，相较于传统的遗传算法和模拟退火算法，在小规模算例和大规模算例上，该文提出的算法均能在降低总成本方面取得更好的效果；敏感性分析进一步揭示，电池容量增大与单位能耗降低能显著降低系统总成本，而电价政策，特别是平峰电价水平，对运营成本有决定性影响；充电站建设方案通过影响行车计划的成本间接影响系统总成本，将充电站选址和行车计划编制进行联合优化具有必要性。上述研究成果丰富了电动公交充电站选址和行车计划研究的理论体系，可以同时为公交系统规划和运营决策提供有益的参考。

来源：2026年第3期

《华南理工大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

查看华南理工大学学报(自然科学版)杂志2026年第3期