基于双层规划的动态腹地二级港口物流网络优化

以港口为节点的区域物流与其所在地区的区域经济相互影响、协调发展. 本文研究了二级港口物流网络问题,即港口之间的海上航线系统以及各个港口与其经济腹地之间的集疏运系统的二级网络. 在动态腹地条件下,构建以区域港口群总运输成本为上层优化目标,以个体港口的经济效益为下层目标的双层规划模型. 模型反映了港口竞争力、腹地划分以及运力配备的动态性,因此更接近港口实际. 为有效求解模型,利用Kuhn-Tucker理论将双层规划问题转化成单层规划模型,并且应用算例对模型和算法的有效性进行验证,最后通过Matlab对模型进行了求解. 数值结果表明,双层规划模型及求解方法具有可行性.     

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以港口为节点的区域物流与其所在地区的区域经济相互影响、协调发展. 本文研究了二级港口物流网络问题,即港口之间的海上航线系统以及各个港口与其经济腹地之间的集疏运系统的二级网络. 在动态腹地条件下,构建以区域港口群总运输成本为上层优化目标,以个体港口的经济效益为下层目标的双层规划模型. 模型反映了港口竞争力、腹地划分以及运力配备的动态性,因此更接近港口实际. 为有效求解模型,利用Kuhn-Tucker理论将双层规划问题转化成单层规划模型,并且应用算例对模型和算法的有效性进行验证,最后通过Matlab对模型进行了求解. 数值结果表明,双层规划模型及求解方法具有可行性.     

基于可靠性分析的区域灾害应急物流网络设计

为了设计能够最大限度地抵御自然灾害破坏并满足应急物资和抢险救援需求的物流网络,从系统可靠性角度出发,提出了区域路网应急连通可靠性的概念.运用双层规划方法构建了网络设计模型,上层模型为物流运行总时间最小和系统应急连通可靠性最大的双目标规划模型,下层模型为固定需求用户平衡配流模型.将双目标函数转化为单目标函数后求解上层模型,用改进模拟退火优化算法求解整个双层规划模型.结果表明:在相同投资约束下,上层模型中增加系统应急连通可靠性最大的目标函数后,网络最大关键度由821.55降至32.66,物流总代价降低了0.22％,物流运行时间不变.实际网络最优方案的设计应综合考虑物流效率与系统可靠性.     

区域物流网络规划研究现状及若干关键问题

合理的区域物流网络是提高物流运作效率、促进区域经济发展的重要条件.提出了区域物流网络规划＂中心扩展＂和＂中心吸附＂的研究思路,以及将数学优化模型与地理信息技术（GIS）有机结合的研究方法.进而指出区域物流网络规划研究中,区域尺度范围确定与划分、企业物流运营网络规划、区域跨界物流整合与优化、区域物流波及效应与摄动效应、区域物流网络动态演化机理及动力机制等,今后特别值得关注的一系列重要问题.     

基于变权的多目标物流网络货流分配方法

为克服多目标物流网络货流分配问题中加权求和求解方法的主观片面性,在具有固定拓扑结构的物流网络的基础上,建立了以运输线路和物流节点能力为约束条件、以物流成本最小、最长单程运送时间最短以及网络使用率最高为优化目标的多目标物流网络货流分配优化模型,并提出了基于变权的模型求解方法:首先,构建了物流网络变权模型,通过状态变权函数实现变权操作,使变权结果不仅反映了决策者的主观偏好,而且与客观的目标状态值相关联;其次,根据物流网络变权模型计算基于优化目标变权综合的路径状态值,并进行最优路径选择和货流分配;最后,通过算例对优化模型及求解方法进行了验证.      

铁路物流中心规模设计优化模型研究

构建了铁路物流中心规模设计优化的双层规划模型.上层规划考虑了铁路运输成本、公路运输成本及建设成本,使系统总成本最小;下层规划使用变分不等式模型描述用户选择铁路物流中心的均衡态.采用EDO算法进行求解.算例验证了模型及算法的可行性与有效性.     

再制造物流网络优化设计的扩展模型

针对再制造物流网络与传统生产分销物流网络的集成优化设计问题,综合考虑网络中正向和逆向物流的设施集成与运输整合,以及设施建设成本的规模经济效应,基于混合整数非线性规划方法,建立了一种再制造物流网络优化设计的扩展模型,用来确定网络中各种设施的数量、位置及规模,并在由此构成的各条物流路径上合理分配物流量,使运营周期内的净收益最大.最后,通过一个算例对模型进行了数值演算和验证.计算结果表明:该模型能根据物流网络的实际调查数据,得到网络的最优目标函数与决策变量值,能有效辅助再制造物流网络优化设计.     

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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.     

城市物流无人机起降点布局规划研究

针对城市物流无人机起降点布局规划问题，考虑不同级别的物流无人机起降点，构建以总经济成本最小和客户满意度最高为目标，以禁飞区、无人机性能、容需匹配等为约束的整数规划模型。设计人类学习优化算法(HLO)，引入随机学习算子、个体学习算子和社会学习算子。在此基础上，基于真实地理信息数据和物流数据设计仿真实验，验证模型与算法有效性。实验结果表明，所建模型可以实现起降点的合理布局规划，适用于大规模资源配置，具备有效性；人类学习优化算法较遗传算法求解精度与收敛速度更优，表现出较佳性能。参数分析表明，基于该仿真环境的最优经济成本权重和客户满意度权重设置为0.4和0.6，最佳算法学习概率参数组合为5/n和 (0.8+2/n)。据此可对城市物流无人机起降点布局规划提供决策依据。     

考虑运行能效的公交区域时刻表优化

为准确计量公交区域时刻表优化过程中,客流出行与企业运营博弈产生的社会效益,构建兼顾随机客流需求和时刻表运行能效的双层规划模型。从公交乘客出行量与质的角度,分析随机客流需求与时刻表之间的互动关系;依据出行性质将客流需求分层细化,作为下层弹性需求交通网络流模型的输入;考虑客流需求、乘客出行效率及企业运营成本间的波动关系,设计公交区域时刻表运行能效作为上层模型的优化目标;采用Dial-MSA与遗传算法求解双层规划模型。实例计算结果表明,优化后的公交区域时刻表运行能效提高了7.3%。可见,优化后的公交区域时刻表更能满足客流需求,有效地提高时刻表运行能效,更好地实现动态适应性。     

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．     

Optimization of Two-Stage Port Logistics Network of Dynamic Hinterland Based on Bi-level Programming Model

The regional logistics based on port and its regional economic react on each other and develop in unison. This paper studies the two-stage port logistics network, the first one is the sea routes system between any two ports, and the second one is the network of the transportation system between each port and its economic hinterland. Based on the conditions of dynamic hinterland, the study proposes a bi-level programming model with the upper objective of the total transportation cost in the regional port group and the lower objective of the economic benefits for individual port. The competitiveness of the port, the demarcation of the hinterland, and the traffic capacity are reflected dynamically in the model, which is closer to the real system. The model is transformed into a single-programming model based on the Kuhn-Tucker theory to solve the model. Numerical tests are provided to illustrate the validity of the model and algorithm. Finally, the example is solved by Matlab. The results show that the bi-level model and the algorithm are feasible.     

基于经济适应性的高速公路合理规模预测研究

区域高速公路规模是形成交通供给能力的基础,高速公路合理规模的确定是调节区域高速公路交通供需平衡的基本方法. 从与经济发展相适应的角度出发,结合高速公路的技术经济特性,探讨了其网络效应与规模经济效益、边际效益递减和效益的时滞性等特点;按照“量需而行”与“量力而行”相结合的思路,采取双层规划方法,考虑区域高速公路网建设的成本效益最大化、交通供给与需求的基本平衡,以及投资等建设的约束条件,建立了预测模型,并采用粒子群算法进行求解;最后以中部地区某省为例,对其2020年高速公路网的合理规模进行了分析预测,对模型与方法的科学性、合理性进行了验证.     

基于双层规划模型的城市快速路匝道优化设置研究

匝道设置是城市快速路设置的关键问题之一.本文通过对匝道设置问题的分析,对城市快速路周边道路网络设计问题进行深入的研究,并采用双层规划模型描述问题.其中上层规划模型是从交通规划者的角度出发,在各种约束的前提下,设计合理的匝道布局,使得交通出行达到系统最优:而下层从用户的角度出发,采用变需求的用户平衡模型来描述用户的出行规...     

经济圈公路网络布局优化模型研究

针对经济圈公路网络布局特点,建立一种基于遗传-模拟退火混合优化策略算法的经济圈公路网多目标双层布局优化模型,并采用MATLB开发了相应的算法程序进行求解,该算法尤其适合求解大规模网络优化问题.最后以长三角经济圈简化公路网络做实例验证分析,结果表明建立的模型和提出的解法效果良好,具有可行性.     

基于多目标的高速公路出入口决策双层规划模型研究

规划和布局高速公路出入口时,应从全局出发,充分考虑整个公路网系统的功能和要求,综合交通条件、自然条件及社会状况.本文在综合考虑城市行政等级、城市规模大小的基础上,建立了上层规划以高速公路出入口的用地和建设成本、改进交通网络的成本和区域内的出行成本最小为目标函数,下层规划以交通网络车辆弹性需求用户均衡配流的双层规划模型,通过优化算法,在备选的若干出入口能较好的实现多目标优化.