铁路枢纽内客运站分工的优化模型及算法

为了合理分配引入高速和城际客运专线的铁路枢纽内客运站的接发旅客列车任务,以始发终到客流在各客运站之间的分配、始发终到和通过客流的运行路径为决策变量,以最小化枢纽内始发终到和通过旅客的费用为目标,以客运站始发终到能力和通过能力、铁路线路旅客列车通过能力、旅客运输需求为约束条件,建立了客运站分工多目标非线性混合整数规划模型.考虑铁路枢纽内运行路径少的特点,设计了基于枚举法、多最短路和线性规划的精确求解算法.算例表明,该方法能够对3个客运站的接发旅客列车数量进行定量分配,始发终到能力占用率分别为100%、64.5%和69.3%,通过能力占用率分别为78.7%、65.9%和25%.     

基于随机游走的分类垃圾回收最优路径规划

分类垃圾回收是逆向物流的重要研究内容,物流路径越短意味着回收成本越少。在垃圾分类回收过程中,通过对垃圾的回收路径进行合并可以共享运输资源从而达到节约成本的作用,故本文将垃圾分类回收的路径规划问题假设为多源多目标的路径规划问题,并给出了路径集合中不含重复边的总长度优化模型。当网络规模增长到一定程度时,通过精确计算方法得到模型的最优值几乎是不可能的,为此提出了一种基于随机游走的最优路径集合选取算法。模拟实验验证了该方法的有效性和高效性,与基于Dijkstra算法的最短路径求和算法相比不仅准确性高,而且具有很高的执行效率。     

铁路枢纽内客运站选址与分工的综合优化

由于高速和城际客运专线的引入以及运量的不断增长,铁路枢纽需要扩建既有客运站或新建客运站。客运站选址问题研究的是既有客运站的扩建方案以及新建客运站的数量和位置。客运站分工问题研究的是当枢纽内设置有多个客运站时,各客运站运输任务的合理分配。客运站选址与分工问题研究的是两问题的协同优化,以旅客的支付费用和铁路的投资建设费用最少为目标,以客运站的始发终到和通过能力限制、线路的旅客列车通过能力限制、旅客的出行需求以及投资建设资金限制为约束,构建这一问题的多目标非线性混合整数规划模型。结合问题特点,设计基于枚举、最短路和线性规划的搜索算法。算例表明该模型和算法的可行性。     

带有固定运费的多式联运方式选择

为更经济有效地组织多式联运,在同时考虑固定运输费用和变动运输费用的前提下,针对一批货物在其运输路径上各路段运输方式的优化选择问题,以包括运输费用、中转费用和惩罚费用在内的总费用最少为优化目标,以货物送达时间和运输能力为约束条件,构建了混合整数线性规划模型,并设计了相应的整数编码遗传算法.算例结果表明,本文模型比既有不考虑固定运费的模型具备找到更优解的能力;对于15个包括20~100个路段和5~20种运输方式的随机算例,与商业优化求解器LINGO相比,本文算法在设定计算时间60 s内找到了2个大规模算例的更优解,总费用平均节省0.75%,证明了该算法对大规模问题的有效性.