基于双层规划的氢能重卡车队替换研究

重型卡车(重卡)氢能替换是达成道路交通双碳目标的重要途径。政府如何制定合理政策促进企业加速氢能置换，以及企业如何选择最优氢能车队替换策略是两个亟需解决的问题。为此，本文综合考虑降碳目标、企业成本、政府政策等因素，将政府设为上层决策者，以最小化碳排放量为目标；将企业设为下层决策者，以最小化车队总成本为目标，建立混合整数双层规划模型。并以某一运输企业为例，构建规划期为5年，车队规模为50辆的算例，使用列和约束生成算法及Gurobi求解器进行计算，求解出算例的政府最优年度碳排放上限及企业车队最优替换策略。同时，对排放税、排放补贴、购置补贴等参数进行敏感性分析，结果表明，排放税存在最小阈值，是否达到该阈值是影响企业决定是否换车的主要因素，在此基础上设置排放补贴可进一步促进企业增加换车数量。此外，根据不同政府预算适当调整购置补贴力度可增加企业换车比例。