維持校車車隊是美國各學區的一項主要成本,許多學區錯開上課時間,以便在不同學校之間重複使用校車。但這種重新調配是人工完成的,而由此造成的高中提早開學損害了學生健康。

麻省理工學院的研究人員與波士頓公立學校合作,建構了第一個同時優化校車路線與鐘聲時間分配的演算法。它將路線問題分解,以混合整數優化求解子問題,並據此計算每個上課時間的成本。

該方法將一個需要10個人花費超過3,000小時的流程,縮短為約30分鐘即可運行,同時讓上課時間的取捨——成本、公平性、健康——成為學區明確的選擇。

根據路線安排的成本,為每所學校選擇鐘聲時間

它解決了一個聯合問題,而不是分別猜測兩個問題,因此校車與時間相互強化。

一個運輸成本代理指標使上課時間決策成為可求解的優化問題,而非憑直覺猜測。

它將學生健康的考量設為明確的目標,而非事後補救。

30分鐘的運行時間讓學區能夠探索各種選項,而不是只能承諾一種方案。

人們孤立做出的兩個決策——學校上課時間與校車路線——其實是一個成本問題;將它們一起解決,車隊就會縮小,預算得以釋放,學生也能有更晚的早晨。

該演算法帶來了每年500萬美元的節省,並在車隊減少50輛校車的情況下維持了服務品質。2017年12月,波士頓學校委員會一致通過三十年來首次的學校上課時間改革,將初中和高中改為較晚開學,該項工作並成為2019年INFORMS Edelman獎決賽入圍者。

追溯依據

參考來源

  1. New approach to optimizing school bus routes and start times reduces bus fleet and enables reinvestment in schools MIT Sloan · mitsloan.mit.edu
  2. From School Buses to Start Times: Driving Policy With Optimization Institute of Transportation Studies, UC Berkeley · its.berkeley.edu ·