基于城市内铁路路网的铁路物流中心选址问题研究

城市既有铁路货运站由于传统的大宗商品物流需求存在着偏离城市中心,零散物流效率低下等缺点,所以在城市内重新规划适合城市人民物流需求的铁路物流中心并建立新型货运站符合铁路转型的趋势。本文分析了城市内铁路路网与城市物流需求点的相关影响因素,建立模型,改进重心选址算法——建立投影重心选址算法求解基于城市内铁路路网的铁路物流中心选址问题,并利用层次分析法建立评价体系进行选址的筛选优化。最后举出案例证明基于城市内铁路路网新建铁路物流中心的优势。     

铁路物流中心选址-分配问题研究

为了满足铁路集中化运输的要求,基于铁路物流中心的层级特点,结合分层选址的理论和方法,以铁路物流中心覆盖的总需求最大化和物流运输成本最小为目标,以各级物流中心数量、服务能力和服务覆盖范围为约束,构建了铁路物流中心分层选址-分配的0-1整数规划模型.最后针对铁路物流中心选址-分配模型的特点,设计了算例,并采用ILOG CPLEX软件进行求解.算例结果验证了该选址-分配方法的有效性和可行性.     

物流中心选址与规模的层次优化模型

同时考虑生产商和分销商的利益,采用双层规划模型来描述物流中心选择以及规模问题.上层规划从生产商的角度出发,通过调整物流中心位置及规模使生产商的生产成本、运输成本和经营成本最小；下层规划从分销商的角度出发,通过调整从各个物流中心进货的数量使自身的平均运输成本最低.设计了基于遗传算法的求解方法,并用数值算例验证了模型和算法的有效性.     

多中心共同配送与收集网络联盟优化问题研究

针对多中心共同配送与收集网络中物流合作联盟构建和收益分配机制设计方面存在的不足,提出了多中心共同配送与收集网络联盟优化策略.首先,建立了网络运营总成本最小和配送与收集车辆使用数量最少的双目标优化模型.其次,提出了结合k-means聚类算法和Im-NSGA-Ⅱ算法的混合启发式算法求解模型,该混合算法通过引入贪婪求解思想和精英保留策略,提高了算法的全局收敛性能和局部寻优能力,并与NSGA-Ⅱ和MOGA算法进行对比分析,验证了所提算法的有效性.然后,运用最小费用剩余节约方法(MCRS)研究多中心共同配送与收集网络联盟的收益分配问题,并讨论合作联盟序列选择和联盟稳定性.最后,通过实例对提出的优化模型和算法进行验证.结果 表明,该方法能够优化多中心共同配送与收集网络资源配置,降低网络运营成本,为多级共同配送与收集网络优化提供参考和方法借鉴,并为可持续的城市物流网络规划和共享物流合作联盟构建提供决策支持.     

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合理规划区域性物流配送中心，对于提高物流配送服务水平，降低物流配送成本具有重要意义.实际物流配送系统中，需求点的物流配送需求是随机变量.因此，传统的把配送需求假定为已知常数的规划模型，不能反映需求量的随机性对区域性物流配送中心规划的影响.本文研究当物流需求量为随机变量时，区域性配送中心的随机规划模型和解法.由于引入了随机变量，所建立的规划模型更加符合实际;在模型求解过程中,则利用了确定性等价及过滤条件把模型简化成了多个简单的线性规划子问题,简化了模型求解，从而使之更易于在区域性物流配送中心的规划中得到运用.     

基于微进化算法的铁路物流中心集装箱装卸资源调度优化

以铁路物流中心集装箱功能区装卸设备资源为研究对象,考虑物联网物流信息共享平台应用背景下的集装箱门吊作业调度问题,综合考虑外集卡司机的满意度和铁路物流中心内部装卸资源的作业效率,以外集卡平均延误时间最短和轨道门吊最大作业时间最小为优化目标,建立基于物联网平台下的集装箱门吊调度多目标优化模型,并设计了基于优势基因结构进化机制的微进化算法进行求解.经算例表明,微进化算法所采用的优势基因结构机制及原始对偶算子能够有效地适应环境的不确定性,较传统遗传算法在求解效率及质量上有较大优势.     

基于蚁群算法的冷链物流路径优化研究

在实际生活中,如何选择最优的物流配送路线是物流车辆调度系统中的重要问题之一.针对物流配送路径优化问题,依据冷链物流配送基础理论,考虑成本、货物损失及制冷时长等因素,构建基于多配送中心的最小配送成本模型,建立由运输成本、制冷成本、损坏成本及绿色低碳成本组成的复合目标模型.利用蚁群算法求解,以某类冷链物流企业为例,通过MATLAB软件进行仿真实验,验证模型和算法的科学性及有效性,得出最短运输距离为39.06 km、成本为1437.48元的结论.相对于搜索禁忌算法和遗传算法,蚁群算法在多配送中心冷链物流路径优化方面,能够平均减少1.11 km的运输距离和51.21元成本,更好地解决物流路径优化问题,提高物流服务质量.     

我国铁路介入第三方物流业的可行性分析

从我国第三方物流发展与铁路运输的现状出发,分析了我国铁路介入第三方物流业的可行性,并提出了建立中心辐射式铁路物流管理体制、积极扩展仓储业与建立管理配送中心、强化信息管理、加强服务质量与创新、成本与定价对策等对策,使铁路在第三方物流中占据主导地位.     

基于改进SLP方法的铁路物流中心布局规划研究

铁路物流中心是铁路货运与外界连接的枢纽,其内部布局关系货物在其中运转的效率,对整个铁路货运的流畅性有着至关重要的影响。本文在对铁路物流中心功能分区的基础上,对功能区布局方法进行对比分析,提出基于改进SLP的功能区布局方法,以相互关系最大和总体搬运成本最小为优化目标,对几何和功能两方面进行约束,建立多目标优化模型,运用NSGA-Ⅱ进行求解,得到最优方案解集,最后运用AHP模糊综合评价方法进行评价对比,选出最优布局方案。并以S市铁路物流中心为案例,验证了方法的科学性和可行性。     

基于停车场限制的物流中心选址模型及算法

针对停车场限制的物流中心选址问题,建立了双层规划模型．上层规划以物流中心费用最小来确定物流中心的位置,下层规划建立了配送／采购车辆与城市道路交通组合分配模型,最后,采用遗传模拟退火算法对模型进行求解．     

城市低空物流无人机航迹规划模型研究

为提高物流无人机在城市低空环境下配送的安全性和公众接受程度，保证运输经济性，提出一种考虑运行风险、噪声水平和运输成本的城市低空物流无人机航迹规划方法。采用栅格法进行空域环境表征，建立基于风险的城市空域环境模型。结合物流配送要求，建立多目标、多约束的物流无人机航迹规划模型。采用改进A*算法进行求解：为降低航迹代价，设计估价函数预估成本；为保证飞行安全，引入安全保护区确保间隔；为提升搜索效率，采用动态步长加快搜索进程。仿真结果表明：本文模型和算法所得航迹的运行风险小、噪声水平低、运输成本低，能够实现多目标优化。分析模型参数可知，当各子目标代价权重分别为0.6、0.1和0.3时，规划航迹最优。 保证其余参数不变，增大安全间隔，则风险代价、运输成本代价总体呈增加趋势，噪声代价减少。 在本文规划环境下，参考大疆经纬200无人机参数，在安全间隔取15 m时，综合代价最小。     

动态交通下车辆路径选择模型及算法

为优化动态交通下物流配送成本及服务水平,依据交通流量将运输时间分为不同时段的不同分布,建立了具有时间窗约束与物流成本最小的车辆路径混合整数非线性模型,设计了自然数插值编码的遗传算法对模型进行求解,对不同交通状况下配送方案选择进行了仿真比较。仿真结果显示遗传算法是收敛的,依据交通状况选择相应的配送方案,不仅物流成本降低了2%,而且服务水平也提高了5%。     

公铁货流转移下铁路车流径路与列车编组计划联合优化

促进更多货流从公路转移到铁路是实现“双碳”目标的重要路径之一，也是推动铁路高质量发展的关键举措。鉴于此，本文以公铁货流转移量、铁路车流径路选择及编组去向等为主要决策变量，以公铁两网物流总成本极小化为目标，构建公铁货流转移量与铁路车流径路及列车编组计划联合优化模型，实现“公转铁”货流全过程、多阶段运输费用的数学表达，得到系统优化的OD间公铁货流转移量、车流走行径路和改编站点。针对模型的非线性特征，引入辅助0-1变量进行线性化，将其转化为混合整数线性规划模型，为验证模型有效性设计算例，借助数学规划优化器GUROBI进行求解。结果表明，模型可为公铁货流转移方案配置合理的接驳路径和列车编组方案；相较于既有研究，本文构建模型考虑了公铁两端的接驳转运费用和铁路车流集结与改编费用，使得“公转铁”物流总成本增加了约23.06%，转移货流量降低了约4.91%，更准确地描述了公铁货流转移过程，为制定“公转铁”运输方案和组织措施提供一定的理论依据。     

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现代绿色物流系统的建设要求物流链上各环节按照绿色理念建设运营.本文将绿色物流的思想引入内陆港选址问题,建立了考虑噪声、事故、拥挤、碳排放等环境因素的广义费用函数,并根据内陆港建设决策方与货主之间的主从递阶决策关系,构建了可兼顾投资者与货主对成本要求的内陆港双层规划选址模型.模型上层目标为在允许的投资范围内确定内陆港地址,使得系统总成本最小;下层目标为货主在各内陆港之间分配运输需求量,使得总支出费用最低.并设计了基于遗传算法的求解方法.实例分析表明,本文建立的绿色理念下的内陆港双层规划选址模型是有效的,同时遗传算法可以产生稳定的最优解.     

客运专线建成后铁路运输通道合理分工模型

为了充分发挥铁路通道的整体运输能力,基于铁路运输通道分工影响因素的分析,建立了以通过能力为约束条件,以运输成本、旅行速度和日常运输组织调整为优化目标的客运专线建成后与既有线形成的铁路运输通道分工优化模型.运用满意优化理论,对构建的模型进行了改进,将多目标优化问题转化为单目标优化问题,并给出了改进模型的求解步骤.研究为铁路运输通道内平行线路的合理分工提供了理论参考.     

集装箱公铁联运定价策略的博弈分析

集装箱公铁联运是集装箱海铁联运向内陆延伸的重要运输方式之一,本文从集装箱公铁联运及公路直达运输作业全过程的角度出发,对影响托运人运输方式选择的关键因素进行分析.在此基础上,构建了公铁联运和公路直达运输广义费用函数,并以随机效用最大化理论为基础,采用MNL模型构建了托运人运输方式选择模型.通过分析起讫点间各承运人的收益情况,构建了公路直达运输与公铁联运定价策略的博弈模型.所选案例结果表明,现阶段在铁路运价不做调整的情况下,公路直达运输承运公司和短途物流企业可分别通过适当提高公路直达运费和降低公路接驳费率提升企业收益;随着公铁联运的发展,当短途物流企业间竞争日趋激烈时,铁路企业可通过制定最优定价策略实现企业收益的最大化.     

低碳背景下的多式联运路径规划

低碳运输一直是世界各国关注的焦点,多式联运作为一种主要的运输组织形式,国内外的文献中却少有关于多式联运碳排放研究的文章.本文提出了运输总成本最小和运输碳排放总量最小的多目标0-1规划模型,构建运输总成本时不仅考虑了运输弧段上的运输成本、运输节点的换装成本、铁路车站及水运码头的存储成本还考虑了运输弧段与代理商的匹配关系.运输碳排放量则由运输过程碳排放和换装过程的碳排放构成.采用改进的带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-II)对模型进行求解,算法能有效保存优秀个体和降低计算的复杂度.最后通过算例验证了模型和算法有效性.     

不规则物流园区功能区块布局模型与算法

物流园区功能区块的合理布局对于降低物流成本、提高物流作业效率有重要意义.传统的研究主要建立在假定物流园区是矩形的理想情况下,本文基于栅格数据结构,构建了以运输成本最小为目标的不规则物流园区功能区块布局的集合划分模型,并引入了栅格图像矢量化技术,用于提取布局形成后的图像拓扑结构,获得路网信息,然后设计了基于割树技术的变邻域搜索算法进行求解.最后以某物流园区为例,通过MATLAB编程计算得出布局方案,验证了本文模型和算法的有效性.     

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为了重现和预演铁路危险货物罐车配置方案与风险水平之间的动态关系,在对铁路危险货物罐车运输系统进行成本分析和风险分析的基础上,针对铁路危险货物罐车数量与来源结构、系统风险与成本及运输需求等因素间的多重反馈关系,采用系统动力学方法建立了基于风险控制的铁路危险货物罐车优化配置仿真模型,并进行了仿真实例分析。仿真结果证明,该模型可以直观地反映出系统各变量在不同风险水平下的动态变化趋势,有望用于在一定的可接受风险水平下的铁路危险货物罐车配置方案比选和在一定铁路危险货物罐车配置条件下的风险水平预测。