换电模式下电动车货运路径优化模型与算法

李 进，王 凤，杨沈宇

（1.浙江工商大学管理工程与电子商务学院，杭州 310018；2.浙江工商大学现代商贸研究中心，杭州 310018）

（∗通信作者电子邮箱jinli@mail.zjgsu.edu.cn）

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物流行业具有高能耗和高碳排放的特点，如何构建新型低碳环保的物流体系是物流业发展的必然趋势。当前汽车碳排放约为我国总碳排放的25%，预计2030 年汽车二氧化碳排放量将达到423 亿吨。推广应用新能源车，加速燃油车替换是减少二氧化碳排放的必由之路。随着城市限行和国家推动货运用车电动化，我国明确提出提高电动车城市配送推广应用力度，2020年全国电动物流车产量达到10万辆。电动车在物流货运领域的应用对于我国节能减排和提高环境和经济效益都具有十分重要的意义。为此，本研究将换电式电动车作为运输工具，探究物流货运过程中碳排放核算及其低碳路径优化。

经典的车辆路径问题（Vehicle Routing Problem，VRP）［1］往往只考虑经济因素，以行驶距离、时间或成本最小为优化目标。低碳车辆路径问题则关注车辆行驶过程中产生的碳排放对环境的影响，在考虑能耗和碳排放的基础上建立车辆路径优化模型，越来越多的学者开始重视这方面的研究。早在1985 年，Cermak 等［2］就开始研究考虑城市气体污染防控的物流配送问题。Bektaş等［3］提出了污染路径问题，建立了考虑温室气体的排放、油耗和旅行时间等因素的基于混合整数规划的数学模型，提出了将非线性问题转化为线性规划问题的解决方案。Behnke等［4］研究了城市配送中考虑多车型和复杂交通网络的最小化排放的车辆路径问题，提出了一种列生成的有效求解算法。……