高速公路路径标识站选址优化模型与算法研究

为了解决车辆多义性路径问题,高速公路路网中常设置标识站来精确获取车辆路径信息。在实际高速公路网中,要么在路网中所有环路段上布设标识站,造成资源浪费现象,或者布设的标识站不足,直接采用最短路的方式拆分通行费用,造成费用拆分不合理现象。因此对高速公路路网中多义性路径标识站的选址优化问题开展研究,在解决多义性路径基础上,实现标识站建设费用最小。为了研究高速公路标识站选址优化问题,以高速公路路网为基础,采用基于生成树-蚁群算法对标识站选址布局问题进行优化分析。首先,根据图论中生成树理论,确定出标识站的最少布设数量与多种选址布局方案。其次,建立了以高速公路标识站所在路段车流量最小且该路段里程最长的多目标多义性路径标识站选址优化模型,并设计了基于蚁群算法的大型高速公路路网多义性路径标识站选址优化算法的求解步骤。最后,通过算例分析,以3组不同权重值分析对比验证该模型的适用性。结果表明该模型可以用来解决高速公路标识站选址优化问题,并且能有效实现高速公路多义性路径标识站的最优选址布局。     

基于遗传算法的城市闭环物流网络设计研究

从政府主导的角度探讨城市闭环物流网络设计问题。首先构建由物流园区、物流中心、配送中心组成的3层城市正向物流基础设施网络;然后沿着正向物流网络的逆向流动,在物流园区中新建再处理工厂,将配送中心扩建为配送／回收中心,以此来构建城市闭环物流网络;接着提出一个混合整数规划模型,目标函数由整个网络系统的运输费用各设施的运作费用组成,优化目标是使整个城市的物流费用达到最小,并用遗传算法求解;最后给出了一个算例,说明了模型和算法的有效性。     

考虑多目标的城市停车换乘选址优化模型及算法

停车换乘选址问题是城市交通网络设计研究的重点领域,已有研究的优化目标多集中在系统总费用方面,而对交通可持续发展方面考虑不足。为此,提出综合考虑多方面目标的停车换乘设施选址优化模型及其求解算法。首先,基于超网络理论,提出多方式城市交通系统的超网络模型并定义O-D (Origin-destination)间的超路径、有效超路径及子路径,结合出行者出行过程及交通网络拥挤特征,给出超路径费用的数学表达;其次,基于多方式交通网络随机均衡配流结果,构建交通总阻抗、污染物排放量以及交通系统公平性等系统优化指标的计算模型,并建立用以描述停车换乘设施选址问题的多目标优化模型;进而,以多目标系统优化模型为上层问题,以超网络下满足Logit分配的多方式交通网络配流模型为下层问题,构建描述城市多方式交通系统停车换乘设施选址问题的双层规划模型,并基于模型特征,结合“记录-搜索”思想设计非支配排序遗传算法进行求解;最后,基于Sioux Falls网络设计算例。研究结果表明：算法能够在有限的步骤内搜索到90%以上的Pareto最优解;平均而言,停车换乘措施使得交通总阻抗减小了0.31%,污染物排放量减少了7.32%;被优化的3个目标之间无直接关联,说明将停车换乘选址问题建立为多目标模型是必要的。模型与算法可为现实城市中的停车换乘设施选址优化设计提供解决思路。     

基于可靠度的城市道路网络优化模型与算法

分析了城市道路网络可靠性,并根据城市道路网络可靠性基础理论,提出了基于可靠度的城市道路网络优化方法,将用户平衡模型作为下层模型,以建设投资费用和用户出行费用最小为上层模型目标函数,可靠度作为上层模型约束条件建立双层城市道路网络优化设计模型,并采用遗传算法进行求解。实例表明,该模型对城市道路优化设计有较好效果。     

基于AHP和目标规划的物流配送中心选址模型

论述了物流系统配送中心选址所涉及的众多影响因素,这些因素中既有定性因素,又有定量因素。首先用层次分析法对这些影响因素进行处理,得到了各备选点的权值。针对层次分析法无法解决条件约束问题,提出了用层次分析法和目标规划方法相结合用于物流配送中心选址的模型,建立了6个约束方程,1个系统约束方程,以确保只有在配送中心建立的情况下,才能在该配送中心配送物品,而且配送量不能超过它的建设容量。最后通过示例表明该模型能有效地处理物流配送中心选址问题。     

产品销售物流配送中心布局方法研究

论述了产品销售物流配送中心布局规划的重要性,分析了配送中心布局规划现有数学模型的不足,然后提出了基于经济规模理论的配送中心布局规划方法。在考虑配送中心经济规模的前提下,建立了确立配送中心布局方案的数学模型,模型以总费用最小为规划目标函数,并可利用遍历算法对该模型进行求解。经过实例验证,说明运用经济规模理论在确定配送中心个数的范围之后,该模型能在物流中心位置和路网条件已知的情况下对配送中心的个数、位置和规模进行定量确定,对生产企业在较大范围内规划其销售物流的配送系统有重要的理论价值和实用意义。     

Multi-objective Location-routing Problem in Emergency Logistics as Time Varies

应急物流系统的多目标选址-路径问题主要旨在解决应急物流中心的选址问题、物流中心处理能力的设定问题和各类应急物资车辆运输路径的选择问题.基于既有研究成果,主要考虑时变条件下物资需求的多样性特点,兼顾应急物资类型的多样性特点和物流中心最小处理量要求,以运输路线能力和含有富余度系数的物流中心能力为约束条件,以时间和费用最小化为优化目标,建立了更为完善的多目标0-1混合整数线性规划模型.采用百分比无量纲化技术消除优化目标的量纲,并设计了基于目标规划的模型求解算法.通过算例试验,对比分析了0-1混合整数线性规划模型与既有模型的时间和费用.结果表明,相较于既有模型,该模型所得的选址-路径方案在费用和时间的消耗上都有所下降,更符合应急物流管理的实践工作.     

基于K-means聚类方法的物流多配送中心选址优化研究

针对城市物流多配送中心选址过程中因素选取和方法融合研究方面存在的不足,提出先对备选配送中心进行聚类分析而后在各聚类单元内进行选址排序的思想方法。首先,建立物流多配送中心选址的评价指标体系,将语言变量值与梯形直觉模糊数相结合并应用模糊集成方法进行计算,进而得到各配送中心在准则指标下的集成综合评价值;其次,根据隶属度函数,将集成后的综合评价值拆分成3个分属性值,并将分属性值作为聚类过程的输入。然后,应用K-means方法计算多配送中心的聚类单元和确定初始聚类中心,并选取聚类单元均值作为新的聚类中心进行优化迭代计算,直到确定聚类中心位置,进而得到最终聚类结果。最后,应用TOPSIS方法计算各类中选址位置的评价值,排序选出配送中心选址位置。实例验证表明,所提方法得到的选址结果合理且优于其他选址方法,并可应用到多级物流配送网络的选址优化问题研究中。     

基于运输规模效应的城市客运枢纽选址模型研究

基于枢纽建设的运输规模效应,考虑路网运输费用平衡流量分配关系和可能产生的路段扩容需求,构建以枢纽建设费用和网络运输费用以及路段扩容费用组合最优为目标函数的数学模型,并结合Dijkstra算法和枚举法进行算例计算与分析。结果表明,该模型可以从比较综合的角度为城市客运枢纽选址提供理论支撑。     

基于遗传算法的冷链物流配送路径优化研究

针对冷链配送时效性强的特性,对于不能满足客户特定时间窗的问题,选用带软时间窗的惩罚成本来约束配送企业,结合生鲜产品在途的冷藏费用随时间延长而上升的实际,建立冷链配送路径多目标优化模型,运用遗传算法对模型进行求解,研究满足客户时间窗条件下总配送成本最小的最优配送方案,并通过算例对模型及算法的有效性进行验证。