随机机会约束的多式联运多目标优化

多式联运具有参与对象多、运作环节复杂等特点以及经济性、时效性上的要求.考虑在途时间和中转时间的随机性、交货时间窗以及不同运输方式的班期限制对多式联运的影响,将一般的多式联运路径优化模型扩展为随机机会约束规划模型.该模型以总期望成本与总期望时间为优化目标,引入货物在规定时间内交付的概率以直观反映运输服务水平.设计了蒙特卡洛模拟和改进的自适应NSGA-II相结合的混合启发式算法(MO-ANSGA-II)求解,通过具体算例验证了模型及算法的有效性.研究结果表明:班期限制和随机性因素会对运输方案的成本、时间、准时率产生影响,从而改变帕累托最优运输方案组;考虑多式联运中不确定性因素更加符合实际,研究可为制定并优化多式联运方案提供决策支持.     

考虑多目标的中欧集装箱多式联运路径选择

为了解决运输通道路径优选问题,在综合分析中欧集装箱联运现状的基础上,集成考虑运输时间、运输费用和碳排放3方面因素,构建中欧集装箱多式联运路径优化的多目标优化模型。根据多式联运参与者的不同侧重点和差异化需求,确定3个目标函数的不同权重,通过加权求和将多目标合并转化为单目标问题;采用遗传算法求解,最终迭代得到模型的Pareto解。以南京到柏林的实际数据为例进行算例分析,结果表明该模型是可行有效的,能够为中欧集装箱多式联运路径优化提供较高指导性的优化方案。     

基于低碳经济视角的多模式快递物流服务网络优化研究

针对如何在快递行业实现低碳运作目标,在分析国内外快递物流运作及其网络优化研究的基础上,通过分析快递行业物流网络的拓扑网络的基本特点,对比分析各种不同模式的干线运输方式的优缺点,构建基于低碳经济视角的多模式快递物流网络优化决策模型,该优化模型考虑了运输成本、换装成本及其物流运作过程中CO2排放外部成本;同时也考虑服务时间窗和物流运作能力等约束。针对该优化模型的特点,设计基于遗传算法的求解算法;通过一个简单的算例以验证上述优化模型和求解算法的有效性。     

基于物流云平台的多式联运派单模型及求解策略

针对多式联运智能派单优化问题,充分利用云平台人工智能技术和大数据的优势,设计多式联运派单策略的总体思路、流程及原则,并将"多对多"多式联运派单优化问题从货物集货、干线运输和货物配送的视角,分解成三个阶段的两大类车辆路径优化问题,货物集货和配送阶段属于有时间窗的多车辆多车型的车辆路径优化问题,干线运输属于多式联运路径优化问题。以最小化运输成本为优化目标,采用正向分析问题、逆向求解问题的策略生成相应的派单方案。最后,通过算例分析验证模型及求解策略的可行性及有效性。     

优化多式联运问题的一种广义最短路方法研究

多式联运问题是目前引起普遍关注的一个研究课题,但针对多式联运网络的性质及其相关算法的研究,尤其是寻求最佳运输路线方法的研究,各类相关文献仍涉及很少。本文首先回顾多式联运问题的理论研究现状,并分析了Reddy(1995)构建的总运输成本最小化条件下的多式联运模型。在此基础上,提出一种求解最佳运输路线的广义最短路法,即通过构建多式联运网络多重图,将运输过程中的数据、信息和图中的节点、边关联起来,然后对运输费用和中转费用进行分析估计,并通过在联运网络图中加入虚拟的发、到站,使得该问题可用Dijkstra算法进行求解,从而获得广义费用最少的联运方案。最后,将该方法和后动态规划法同时应用于由5个城市及3种运输方式构成的多式联运算例求解,通过实际对比分析,证实该优化方法的计算复杂度不高于后动态规划法,从而验证了该优化方法的有效性。     

基于运输方式备选集的多式联运动态路径优化研究

多式联运路径优化对于降低企业成本、提高竞争力具有重要意义。通过对多式联运网络进行变换,采用节点拆分处理多式联运网络中的中转节点。由于运输网络的时变特性,在运输过程中运输成本以及运输时间会随着出发时间的不同而变化。考虑实际中铁路、航空以及水运固定出发时间对路径选择的影响,将运输费用细化为固定费用、路段运输费用、中转费用以及等待出发的费用。从货物运输实际出发,提出节点运输方式备选集,建立多式联运动态路径优化模型,提出求解该问题的算法。用算例对动态路径优化模型和算法进行验证,结果表明模型具有较好的实用性。     

基于环境的多式联运运输方式协同组织优化模型

综合考虑环境污染、能源消耗及安全因素对多式联运可持续发展的影响,引入多式联运社会总成本概念,以多式联运社会总成本最小化为整体目标,建立多式联运运输方式协同优化模型。分别采集并处理各种运输方式的运输、污染、能源及安全成本数据和运输数据,并利用模糊综合评价法确定各个成本的影响权重,最后利用lingo软件对模型进行求解。研究结果表明:提供各种运输方式的运输、污染、能源及安全单位成本数据;铁路运输及水路运输多式联运社会总成本较小,对外界环境影响程度较小;在制定多式联运决策时,应实现绿色发展的前提下,综合考虑多式联运的影响因素,选择合理的运输方式。     

公铁联运货运网络潜在运能分析

联合运输货运网络运输能力的计算是多式联运策略制订的基础,本文在对现有联运网络运输能力研究的基础上,根据联合运输货运网络的特性,分析了货运网络潜在运输能力的概念,提出公铁联运货运网络广义运输费用的计算式,基于OD流量扩张对最小路径广义运输费用的弹性,从变需求量的系统最优配流角度,构建公铁联运网络的潜在运能模型,利用改进的方向搜索法实现求解.最后,以一个公铁联运网络为例,对所提出的模型进行求解,并通过与其他方法比较说明本文模型算法的可用性和实用价值,从而为深化公铁联运运能分析提供必要的方法.     

考虑风险的国际集装箱多式联运路径选择研究

研究考虑风险的国际集装箱多式联运路径选择问题,目的是为国际集装箱运输提供既能保证经济效益又能降低运输风险的路径参考.通过采用突变级数法对国际集装箱多式联运风险进行量化评估,进而将风险纳入路径选择的考虑因素中来,构建以最小化运输费用、运输时间、综合能耗、运输风险为目标的国际集装箱多式联运路径选择模型,并以长沙-柏林为算例进行分析.研究结果表明:多目标优化方案相比单目标优化能够有效地降低运输费用,缩短运输时间,减少综合能耗,并降低运输风险,实现国际集装箱多式联运经济与安全水平的综合最优;同时,也为不同运输需求及情景下的国际集装箱多式联运路径选择提供了一定的参考依据.     

一类危险货物公铁联运时空服务网络路径模型

在组织核废料(即乏燃料)等特殊危险货物运输时，公铁联运可融合铁路高安全性和公路灵活等特点，其联运换装节点和路径的优化选择至关重要。基于此类危险货物在公铁联运网络中公路弧与铁路弧的各项权值具有时变性特征，增加虚拟节点和虚拟弧反应节点的转运时间、风险和成本等指标，并引入时间维度以刻画各权值的时变性。进而构建危险货物公铁联运时空服务网络，建立以运输风险最小为目标的公铁联运时空路径0-1整数规划模型，将求解危险货物公铁联运方案转化为时变权值的时空最短路问题。通过改进Dijkstra算法，根据永久标号点在弧段的出发时刻动态更新网络剩余节点权值，按照风险值最小原则搜索前进方向并得到权值随时间变化的公铁联运时空最短路。最后通过算例验证了模型和算法的有效性。     

基于动态优化的城轨网络列车运行计划换乘衔接研究

随着城市轨道交通网络的快速发展，线路间的换乘点不断增多，换乘站时刻表的协调直接影响服务水平，有必要结合线网客流分布特点协调换乘站列车到发时刻，以尽量减少乘客在换乘站的换乘等待时间，提高乘客出行效率。以线路间列车衔接时刻点为优化对象，以重点换乘站的换乘衔接需求为主导，建立换乘衔接方案编排优化模型，在网络层面实现基于线网整体换乘等待时间动态最优的换乘站衔接时刻优化，并以广州地铁线网为例，利用模型开发软件，得到符合现场需求的换乘衔接优化时刻点，为网络化运营条件下的列车运行计划协同编制提供技术支持。     

模糊需求下快捷货物低碳运输方式及路径选择

针对模糊需求下的低碳快捷货运运输方式选择及路径规划问题,运用模糊优化理论,以2-型三角模糊变量表示不确定需求,以运输成本和碳排放量为目标,建立多目标模糊机会约束规划模型。采用逼近理想解排序法对多目标进行处理,得出不同置信水平下的快捷货物运输方案;进而探讨置信参数变化时对运输成本及碳排放量的影响,分析运输成本及碳排放量随运输时间的变化情况。研究结果表明:碳排放量对快捷货物运输方式及路径选择具有一定影响;需求不确定时,在满足运到时限的前提下,合理选择运输方式和路径对于降低运输成本和减少碳排放具有重要意义。     

危险货物集装箱传热数值分析

影响铁路危险货物集装箱运输安全的因素很多,其中最主要的因素是温度.集装箱箱内环境温度的变化除取决于周围空气温度、太阳辐射、大地和周围物体的热辐射等因素外,同时集装箱内货物的装载方式和货物的物理性质也影响各部位的温度范围和变化,是一个复杂的传热过程.仅凭经验判断,确定箱内温度,制定运输条件,缺乏理论性指导.基于此,本文对典型干热气候区集装箱内外温度的实测值用有限元法进行传热模拟分析,首先建立了集装箱有限元传热及计算模型,然后针对典型气候进行最不利条件下货物和集装箱温度分布数值计算,为确定集装箱运输危险货物的方案和适箱货物提供参考依据.     

客车捎带模式下高铁快捷货物输送方案研究

以提高高铁快运当日达产品的时效性、收益率为核心,对既有载客动车组捎带模式下的快捷货物输送方案进行优化。借助时空网络以列车运行成本与时间惩罚费用之和最小为目标,同时满足货主时限、列车容量以及列车停站方案等约束,建立输送方案优化模型,通过匈牙利算法,并借助Matlab的Yalmip工具箱求解模型。以兰州西站至天水南站、宝鸡南站及西安北站部分时间段的快捷货物运输需求为背景进行算例分析,验证模型的有效性。结果表明合理估算列车装载容量及货物的延迟时限对输送方案的选择起重要作用。     

基于服务水平的城市轨道交通换乘站列车衔接优化方法

在网络化运营条件下,城市轨道交通各线路行车计划之间的良好衔接关系对缩短乘客换乘时间、改善服务水平具有重要意义。以城市轨道交通换乘站为研究对象,基于乘客换乘服务水平,建立换乘站列车到发时刻优化模型,研究路网换乘站衔接线路的列车运行图优化方法。同时,选取某城市轨道交通局部路网3条线路共4个换乘站为应用对象,验证了模型的实用性和有效性。     

大型综合交通枢纽规划研究

研究目的：现代社会中,交通方式选择的多样性使得各种交通方式的换乘衔接显得十分重要。换乘的顺畅与否将直接影响到旅客出行的时间和空间连续性的执行效果,本文针对这些问题对建设综合性交通枢纽进行分析研究。研究方法：研究国外几个典型城市换乘站建设经验,分析目前国内换乘站建设存在的问题,对我国大型综合交通枢纽设计进行梳理。研究结论：大型综合交通枢纽设计时应遵循各换乘车站地理与功能集中、适度超前、换乘功能与城市功能集中的原则,换乘大厅应体现整体和谐性,体现自动化、信息化、人文化的设计。     

综合运输体系下铁路客运市场的优化策略模型及算法

分析在多种运输方式存在情况下乘客的交通选择行为,基于随机用户平衡理论构造了综合运输条件下的交通方式分离模型。在此基础上,同时考虑乘客和客运管理部门两方面的利益,构造一个双层规划模型来描述多种运输方式存在情况下铁路客运市场优化问题,并给出求解算法。最后通过北京到天津的实例,分析在不同条件和目标下,客运管理部门应采取的相应策略。     

铁路运输复杂网络的拓扑特征与动力学研究综述

铁路运输网络建模与分析一直是铁路运输组织研究的热点和难点,其目标是揭示铁路运输特点、行为与网络结构之间的内在联系,为铁路运输网络规划和铁路运输组织优化提供有价值的理论依据。迄今为止,对铁路运输复杂网络统计特征与动力学的研究成果颇丰。从铁路运输复杂网络的模型构建、拓扑特征、动力学3个方面对这些研究工作进行全面地解析和总结;同时,针对铁路运输网络规划和优化铁路运输组织这2个主要应用方向,梳理和概括相关研究工作,为全面了解铁路运输复杂网络领域的研究进展提供概貌图,也可为后续研究工作提供清晰的引导,并结合我国铁路运输当前的形势和重点任务,对今后铁路运输复杂网络研究工作提出思考与建议。     

遗传算法在城轨运行图优化中的应用

随着城市轨道交通的迅猛发展,如何在现有基础设施的情况下最大限度地提高运输效率、提升运输能力是城市轨道交通运营中一个迫切需要解决的问题。本文旨在通过建立运行图优化模型,利用遗传算法对其进行优化的方式来优化运行图运营组织过程,从而达到提高运输效率、提升运输能力的目的。