华南理工大学学报(自然科学版)

作者：胡宝雨, 张禹衡

单位：东北林业大学 土木与交通学院，黑龙江 哈尔滨 150040

关键词：电动公交,车辆调度,遗传算法,电池退化,混合电池配置

基金：黑龙江省自然科学基金项目(YQ2022E003);中国博士后科学基金项目(2023M740558);黑龙江省博士后基金项目(LBH-Z23045)

针对寒区电动公交在极端温差下出现的电池额外寿命衰减和续航里程变化大等问题，提出“电池-车辆匹配”集成调度策略。该策略根据季节温度与线路负载需求，为车队装配不同容量的电池来进行车辆调度，帮助公交运营商制定更优的运营方案。模型方面，以运营商成本最小化为目标建立混合整数规划模型，综合计算车辆电池购置费用、日均维护成本和考虑分时电价与需求费率的充电费用，量化了电池的循环退化和日历退化损耗，整合出一个综合的电池寿命退化函数放入成本计算中。算法方面，针对该NP-hard模型的求解，设计了一种混合遗传算法（HGA），其结合了后处理精炼策略，提升算法的求解效率。围绕哈尔滨实际公交路线进行研究，结果表明，优化后的年均摊总成本降低17.8%，所需车队规模减少16.4%，维护成本节约16.8%。比较明显的是，双电池配置使电池拥有成本的年均退化值降低39.7%，有效延长了电池资产的实际使用寿命。最终的敏感性分析显示，在春秋季等温度适宜季节适当放宽电池荷电状态上限，可以减少循环次数，从而更好地延缓电池老化。最后补充说明了模型在更大规模场景下的适用性。该研究为寒冷地区电动公交的可持续运营提供了理论模型与优化工具，对运营商制定季节性运营策略具有重要作用。

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

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