考虑潜在需求的区域共享泊位滚动时域分配研究

为研究城市道路网络交通状况和停车潜在需求对区域共享泊位选择的影响,本文通过分析历史停车数据得到当日潜在停车需求,以区域共享停车场和道路网络为研究对象,构建考虑潜在需求的区域多停车场泊位动态预约与分配整数线性规划模型。模型以平台收益和用户成本两者综合收益最高为目标,在分配开始前,处理提前预约停车用户数据时考虑潜在停车需求,提前拒绝一部分周转率较差和车位利用率较低的停车预约用户,在开始分配阶段,同时考虑提前预约用户和临时预约用户,根据实时路网交通流状况进行车位滚动时域分配。通过模型评价和算例分析发现,当停车需求较大时,在实时分配预约停车用户过程中考虑潜在需求能够提高后续泊位分配收益。相比单一停车场的共享泊位分配研究,考虑潜在需求并根据路网交通状况和停车用户信息进行区域共享泊位滚动时域动态分配会使停车场收益平均提高10%,停车位利用率和拒绝率分别提高20%和降低8.5%。在考虑潜在需求的情况下,拒绝的停车用户数量和停车时长均显著影响系统收益。模型可为共享停车平台在局部存在多共享停车场和多目的地时的停车分配与管理决策提供理论参考。     

需求变动下高铁快运货流分配与组织模式优化

基于高铁快运一地集货和多点发运的开行特点,综合考虑我国未来快递市场的需求变动,提出高铁快运常态化和规模化成网运营后的货流分配与组织模式优化方法,以客运动车组捎带运输货物、预留车厢和高铁快运专列模式下,各OD对间的高铁快运运量为主要决策变量,以总运输成本极小化为目标,构建货流分配混合整数规划模型,计算货流量在高铁快运网络中的分布,得到货流OD运输路线与各高铁快运通道运营组织模式的组合优化方案。通过高铁快运货流OD“三阶段”预测方法,预测城市间的高铁快运需求量作为货流输入,以9个国内快递业务中心城市组成的网络为案例,由Python语言调用Gurobi优化软件求解案例,验证所建模型的有效性。案例结果表明：在运量低谷期使用捎带和预留模式可满足90.7%的运输需求;在运量高峰期部分线路需开行高铁快运专列;运营组织模式可根据OD对间货流量与网络容量的适应性关系进行调整,以充分利用高铁闲置运力,提升运营效益。     

基于不确定需求的电动汽车共享系统规划方法

电动汽车共享有助于解决交通拥堵和环境污染问题。为提高电动汽车共享系统效率,保 障系统的可持续性,本文考虑共享需求的不确定性,提出单向电动汽车共享系统最优配置方法。 首先,以多情景处理共享需求的不确定性,以车站和状态集计车辆和调度员,考虑需求价格弹性, 构建共享电动汽车系统配置模型。然后,针对3类共享出行需求价格弹性函数,根据需求为整数 的特点,设计基于割线的外逼策略,提出用于模型求解的外点法。最后,算例证实了考虑共享需 求不确定性的必要性,分析了共享需求方差、弹性以及需求量对共享电动汽车系统利润的影响。 研究结果表明,共享电动汽车系统利润随需求量和需求方差的增加而增加,随需求弹性绝对值的 增加而减少。     

需求不确定的枢纽辐射式航线网络设计

为了使枢纽辐射式航线网络能够适应不确定的交通需求, 分析了航空运输需求不确定的影响因素及长短距离交通需求分布特性, 提出需求不确定有容量限制的枢纽辐射式航线网络设计模型, 并将其转化为机会约束规划模型, 采用基于随机模拟的遗传算法对模型进行求解。以包含15个城市的中国航线网络规划为例, 进行了需求不确定情况下的枢纽辐射式航线网络设计。研究结果表明: 在合理的枢纽数量范围内, 需求确定与不确定的枢纽辐射式航线网络选址结果基本相同, 但与长距离交通出行相比, 短距离路径选择变化较大; 需求不确定的枢纽辐射式网络最小运输成本较低, 并更能真实地反映网络性能。     

基于两阶段启发式算法的公路网布局研究

为形成科学、合理的公路网布局方案,为公路网布局实践提供理论支撑,以节点重要度为基础,在一定的约束条件下,以满足节点间的运输需求为目的,以路网总旅行时间最小为目标构建混合整数规划模型.在此基础上,以路段重要度和运输需求为启发式条件,设计基于随机游走算法和模拟退火算法的两阶段启发式算法,对MATLAB生成的随机算例进行求解...     

供应商选择问题的不确定优化模型及其算法

应用了不确定性模型描述供应商选择问题,建立了多目标随机机会约束规划的模型.设计了解决这类问题的混合智能算法;并通过实例计算表明:不确定性优化模型及混合智能算法是解决供应商选择等这类不确定性智能商业问题的有效办法,具有广泛的应用前景.     

需求随机条件下运输问题的机会约束规划模型研究

在传统运输问题的研究中,供应和需要都是确定的,然而在实际中,运输过程中的各个环节相当复杂,物资供应量和市场需要都具有不确定性。针对这种不确定因素,运用随机机会约束规划的理论方法,建立在随机环境中运输问题的机会约束规划模型,结合神经网络和遗传算法,设计适用于此条件的混合智能算法来求解。通过实例的计算和分析,显示该模型不论在计算随机运输问题的过程中,还是其结果的准确性上均具有较强的实践意义。     

考虑多因素的不正常航班飞机计划恢复模型

为降低不正常航班给航空公司带来的负面影响,提出了一个以加权成本最小为目标的考虑 多个影响因素的不正常航班飞机计划恢复模型。模型目标函数考虑的因素包括航班延误与取消、飞机维护以及航班运行过程中与飞机和机场相关的各项改变,并且在约束条件中考虑了过站时间 等因素。针对所提出的模型设计遗传算法进行求解。基于大规模航班数据设计算例对模型和算法进行验证,研究结果表明：遗传算法适用于求解所提出的模型;通过对模型求解可以得到合理的 飞机计划恢复方案;除机场关闭之外,飞机维护任务、过站时间等因素对于航班的执行具有重要影响,因此在飞机计划恢复问题中应该考虑多方面的因素。算例结果证明了模型和算法的正确性 和有效性。     

混合泊位分配与专用泊位租赁的联合优化研究

针对港口同时存在普通泊位与专用泊位的现象,以及班轮公司难以制定合理专用泊位租赁策略的问题,本文提出混合泊位分配问题,并研究与专用泊位租赁的联合优化。以船舶运营成本、货物装卸成本和班轮公司租赁专用泊位成本最小化为目标,建立混合整数规划模型。为方便求解大规模问题,将模型转化为使用两组决策变量分别表示靠泊计划与泊位租赁策略的集划分模型,并设计考虑枚举的列生成算法求解模型。最后,以4家班轮公司在三大港口的船舶数据为基础进行算例测试与灵敏度分析。数值结果表明：本文构建的联合优化模型相较于传统泊位分配问题模型可分别降低28.38%的运营成本和26.25%的总成本;本文设计的算法能够在较短时间内求解300艘船的大规模问题,且相较于传统列生成算法有81.86%的计算速度提升;同时为港口与航运公司协调专用泊位出租价格、制定租赁策略提供建议。     

不确定价格下制造商的多阶段最优订购策略

为研究国际供应链中制造商的多阶段最优订购策略,建立了制造商的随机净现金流模型.模型中假设该供应链由不同国家的单制造商和单供应商组成,制造商与供应商之间通过数量柔性契约确定供给关系,汇率波动服从几何布朗运动,制造商对其客户可缺货.用二项式网格方法求解该模型,即可求得各阶段的最优订购策略.求解的效率与订购的阶段数以及各阶段可行解集合的大小正相关.用算例验证了该模型及求解方法的合理性.     

基于航线网络运力优化分配的机队规划方法

根据预测的航线运输生产指标,以利润最大化为优化目标,综合考虑机型的技术经济性能和市场需求、航班频率资源、机组的有效飞行实力等因素,确定各航线上航班频率与使用机型的最优组合,再根据机型的平均利用率确定相应的机队配置方案.对5种机型、60条航线的机队规划问题进行仿真,结果表明该方法对航线客流量的波动具有一定的鲁棒性.     

基于航运周期的班轮航线运力配置优化

针对航运的周期性特征,研究了处于航运上行期的多航线多船型配船与租船的联合优化问题,以及处于航运下行期的多航线多船型配船与运力闲置的联合优化问题,分别构建了混合整数规划模型,基于模型特点开发了相应的模拟退火算法,通过小规模问题实验确定了模型与算法参数,并通过与Lingo最优解的对比,显示了模型及算法的有效性;同时,现实规模问题的算例分析进一步验证了算法的实用性.     

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用户均衡同系统最优之间通常存在效率损失,它已吸引很多学者来研究这种效率损失问题,但现有文献大多数局限于研究单用户类、确定性均衡的效率损失,而对多用户类随机均衡的效率损失研究得比较少．本文研究了固定需求网络中多用户类随机均衡的效率损失上界问题．通过利用变分不等式的方法,解析推导了固定需求网络中多用户类随机均衡分配分别在时间度量和费用度量两种出行决策准则下的效率损失上界．研究结果表明：时间度量下,其效率损失上界值同路段出行时间函数、网络复杂程度、网络需求以及用户对网络熟悉程度等因素相关;费用度量下,其效率损失上界值除了和上述因素有关之外,还与出行者的时间价值系数有关．     

Efficiency Loss of the Multiclass Stochastic Traffic Equilibrium Assignment with Fixed Demand

There exists efficiency loss when introducing a user equilibrium traffic assignment in comparison with the system optimization assignment. Seeking the upper bound of the efficiency loss has attracted many scholars' attentions. The existing researches mainly focus on single user class and deterministic traffic assignment, few on stochastic user equilibrium (SUE) assignment with multiple user classes. In this paper, the authors investigate the upper bound of this SUE's inefficiency. Two decision-making criteria are used in the SUE, namely, time-based and monetary-based. It is shown that the upper bound of efficiency loss caused by the time-based SUE depends on the type of link travel time function, the network complexity, the travel demand, and the degree of users' perception error to travel cost. The upper bound of efficiency loss caused by the monetary-based SUE depends on the value of time of user classes besides the aforementioned factors.     

Weekly Fleet Assignment Model and Algorithm

A 0-1 integer programming model for weekly fleet assignment was put forward based on linear network and weekly flight scheduling in China. In this model, the objective function is to maximize the total profit of fleet assignment, subject to the constraints of coverage, aircraft flow balance, fleet size, aircraft availability, aircraft usage, flight restriction, aircraft seat capacity, and stopover. Then the branch-and-bound algorithm based on special ordered set was applied to solve the model. At last, a real-world case study on an airline with 5 fleets, 48 aircrafts and 1786 flight legs indicated that the profit increase was $1591276 one week and the running time was no more than 4 min, which shows that the model and algorithm are fairly good for domestic airline.     

随机交通分配中有效路径的确定方法

对用于随机交通分配的三种不同路径进行了比较和分析,研究了无环简单路径的寻求方法和无环简单路径集上的随机交通分配问题。重新定义了有效路径,提出通过利用求解确定性用户均衡分配问题的迭代过程来产生有效路径的启发式方法,算例表明该方法是有效性的.     

航空公司机队集中调度的成本分析

机队集中调度能够提高机队调度的质量和效率,但目前缺乏评估机队调度质量的技术经济指标.本文提出飞机-航班节分配成本的概念作为其评估指标,分析该成本的三个组成:航班直接运行成本、航班溢出成本和罚成本,并根据航空运输协会工作组提出的成本理论得出航班直接运行成本,构造旅客溢出的概率模型,引入罚成本的相关系数.     

随机需求下的CDL系统多目标优化

为了增强越库配送对市场随机需求的适应性,兼顾总体利益和零售商门店的个体利益,充分考虑随机需求、库存、配货和原始订单等因素,以提高最终订单满足随机需求的置信水平、增加配送车辆满载率和降低总运营成本为目标,建立了多目标随机规划模型,构建了正规化的多目标适应度函数,设计了具有自适应特点的遗传算法,并进行了实例研究.结果表明:与原始订单相比,最终订单满足随机需求的置信水平、配送车辆满载率分别增加了3.59%、12.71%,每天的总成本平均减少了631 845元,降低了13.73%.     

随机需求航线网络效应下机队鲁棒优化方法

针对航线网络效应及旅客需求不确定性问题,将旅客组合优化模型加入机队规划问题,借鉴航线网络运力优化分配方法,以机型飞机数目、航段机型飞行频次、行程路线上旅客溢出人数为决策变量,以行程路线上旅客需求限制、航段飞行频次限制、特定机型机队飞行时间限制为约束条件,利用量化市场份额指数计算旅客溢出再捕获率,建立了旅客需求不确定情景下的机队鲁棒优化模型,设计了航线网络环境下的旅客需求离散情景集,用情景汇聚算法求解该模型.算例仿真结果表明,与传统机队规划模型相比较,本文模型的机队规划成本降低了167.07万元;与确定解的最小随机期望值相比,在3种情景集下,随机规划解的机队规划成本分别降低了19.88万元、21.02万元与17.55万元.