农村公路网络设计多目标模型与算法分析

农村公路作为农村社会的重要基础设施,其规划布局对于推动农村公路建设、促进整个农村地区公路运输和社会经济的发展有着重要作用。通过最小化造价费用、最大化人口覆盖度、最小化出行成本,建立农村公路网络设计多目标决策模型,并用多目标自适应遗传算法计算得到Pareto最优解空间,作为决策者满意解。最后用一个例子验证该模型和算法的正确性和有效性。该方法有助于决策者在进行农村路网规划时选择最优的规划路径。     

基于双层规划的竞争性选址问题研究

以往对竞争性选址问题的研究,都是从服务提供者的角度考虑问题,寻求市场份额最大化或成本最小化的选址方案.实际中,竞争性选址方案的确定应该是服务提供者与服务需求者上下两层关系互动的过程,并且仅仅考虑市场份额最大化或成本最小化是不够的,企业往往更关心的是利润.针对寡头垄断市场配送中心的选址问题,建立基于双层规划的竞争性选址模型,考虑属于不同企业的配送中心对于配送服务需求者的竞争问题,上层目标函数追求配送中心的利润最大化,下层目标函数是配送服务需求者的广义费用最小.给出了遗传算法求解规模较大的问题,通过一个算例验证模型和算法的可行性.     

后悔视角下的应急疏散出行方式决策行为分析

鉴于应急疏散者出行决策的后悔规避心理,以政府公交车、自有私家车和借用私家车三类疏散交通方式选择问题为例,选取平均运行时间、运行时间不确定性、平均等待时间和预期感知服务水平等属性变量,分别构建了基于随机后悔最小化和效用最大化的多项Logit 模型.以应急疏散意向行为调查数据为基础,表明后悔模型的模型拟合度优于效用模型,对属性变量间关系的刻画更符合实际.进一步通过弹性计算和敏感性分析,揭示出平均运行时间这一属性最为敏感.研究表明,应急疏散者是后悔规避的,其决策行为试图将后悔感知最小化,而非预期效用最大化,从随机后悔视角描述疏散决策行为更为准确.     

考虑异质性的经典随机后悔最小化模型改进研究

传统基于后悔理论的交通行为模型对异质性考虑不充分，对真实选择行为的解释存在不足.本文利用韦伯比率，考虑出行者对各方式属性变量感知的异质性，对经典随机后悔最小化模型进行改进，分别建立基于随机效用最大化，经典随机后悔最小化和改进经典随机后悔最小化的选择模型；以网约车选择行为为例进行实证研究，验证改进模型效果.结果表明：3种模型参数标定结果具有一致性，改进模型的拟合优度(0.271)和命中率(75.8%)相较于另外两个模型均较优；改进模型能更好地描述多维属性决策过程中的半补偿原则和折中效应，可以提高模型对真实选择行为的解释能力.     

考虑异质性的经典随机后悔最小化模型改进研究

传统基于后悔理论的交通行为模型对异质性考虑不充分，对真实选择行为的解释存在不足.本文利用韦伯比率，考虑出行者对各方式属性变量感知的异质性，对经典随机后悔最小化模型进行改进，分别建立基于随机效用最大化，经典随机后悔最小化和改进经典随机后悔最小化的选择模型；以网约车选择行为为例进行实证研究，验证改进模型效果.结果表明：3种模型参数标定结果具有一致性，改进模型的拟合优度(0.271)和命中率(75.8%)相较于另外两个模型均较优；改进模型能更好地描述多维属性决策过程中的半补偿原则和折中效应，可以提高模型对真实选择行为的解释能力.     

基于双层规划的氢能重卡车队替换研究

重型卡车(重卡)氢能替换是达成道路交通双碳目标的重要途径。政府如何制定合理政策促进企业加速氢能置换，以及企业如何选择最优氢能车队替换策略是两个亟需解决的问题。为此，本文综合考虑降碳目标、企业成本、政府政策等因素，将政府设为上层决策者，以最小化碳排放量为目标；将企业设为下层决策者，以最小化车队总成本为目标，建立混合整数双层规划模型。并以某一运输企业为例，构建规划期为5年，车队规模为50辆的算例，使用列和约束生成算法及Gurobi求解器进行计算，求解出算例的政府最优年度碳排放上限及企业车队最优替换策略。同时，对排放税、排放补贴、购置补贴等参数进行敏感性分析，结果表明，排放税存在最小阈值，是否达到该阈值是影响企业决定是否换车的主要因素，在此基础上设置排放补贴可进一步促进企业增加换车数量。此外，根据不同政府预算适当调整购置补贴力度可增加企业换车比例。     

基于多目标优化的应急设施选址-配送模型

针对频发的突发事件,应急设施选址与配送路径规划对快速开展救援活动、减少事件损失具有重要意义.通过构建基于多目标优化的应急设施选址-配送模型,同步解决应急设施选址和配送路径规划问题.模型目标函数包括3个方面:最小化总物资运输时间成本、最大化应急设施设置容量和最小化应急设施设置数量.在此基础上,设计了一种多目标遗传算法,结...     

基于古诺假设的高峰期公交系统优化模型

基于古诺模型假设,在高峰期乘客交通选择行为的基础上,研究公共交通系统的优化问题. 建立模型时,假设公交车辆的发车间隔时间由公交公司决定,车次总数由乘客的均衡班次选择行为所致. 弹性需求下,考虑乘客的早到成本和车内拥挤成本,在均衡班次选择行为的基础上,建立了高峰期公共交通系统的社会净收益最大化模型,得到了公交系统实现的最优运量和最佳班次数. 在古诺寡头市场条件下,以公司利润最大为目标,确定了公交系统的发车班次间隔. 研究发现,公交系统的公司数目会对系统表现造成影响,如果缺乏政府管制,可能出现恶性竞争,导致社会资源的浪费.     

双重不确定环境下的闭环供应链网络优化模型

分析闭环供应链系统各种不确定性的基础上,综合考虑需求量、回收量的随机性以及逆向处理费用的模糊性,构建以成本和环境污染最小化为双目标的闭环供应链系统网络优化模型,采用随机机会约束和模糊期望值方法对将不确定模型转变为等价确定型模型进行优化求解;最后通过求解实例验证模型的优化效果,构建的评价指标定量分析了成本投入对环境影响的提升效果,为企业决策者对2个目标的权衡提供相应指导.     

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基于古诺模型假设,在高峰期乘客交通选择行为的基础上,研究公共交通系统的优化问题. 建立模型时,假设公交车辆的发车间隔时间由公交公司决定,车次总数由乘客的均衡班次选择行为所致. 弹性需求下,考虑乘客的早到成本和车内拥挤成本,在均衡班次选择行为的基础上,建立了高峰期公共交通系统的社会净收益最大化模型,得到了公交系统实现的最优运量和最佳班次数. 在古诺寡头市场条件下,以公司利润最大为目标,确定了公交系统的发车班次间隔. 研究发现,公交系统的公司数目会对系统表现造成影响,如果缺乏政府管制,可能出现恶性竞争,导致社会资源的浪费.     

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基于血液的生理特性及应急保障特性,以应急血液最晚运达时间最小、接收时的最低新鲜度最大、运输总费用最小为目标,建立考虑多品种、多式联运的应急血液调剂出救点选择,即运输路线安排问题两阶段决策优化模型,并设计了一种包含局部邻域优化的遗传,即禁忌混合算法进行求解.以“5.12”汶川大地震应急血液保障为背景构建算例,分析验证了两阶段决策方法在最晚抵达时间、新鲜度均值、运输总费用、血液积压量等指标上的优越性.     

灵活编组条件下轨道交通客货协同运输方案优化

基于灵活编组运营组织模式特点，综合考虑客流与货流之间的竞争关系，以列车编组类型及列车发车间隔为主要决策变量，以乘客等待时间和运营公司运营成本极小化为目标，构建灵活编组条件下轨道交通客货协同运输方案混合整数线性规划模型，得到系统优化的列车编组方案、 运行图和客货协同运输方案。当给定编组类型集合且没有货流输入时，本文所构建模型即可退化为传统的固定编组模式下客流运输优化模型。以北京地铁八通线为例设计数值实验，验证了所提模型的有效性，所有实验均由VB语言调用CPLEX优化软件进行求解。算例结果表明，相较于固定编组模式的单一客流运输，本文方法可在乘客平均等待时间仅增加1.1 min的情况下，降低 约41.86%的运营成本，大幅度增加运营收益，更好地实现运输服务质量和运营成本的均衡。     

城市路内停车设置规模非线性优化模型及其算法

为了达到路内与路外停车的合理匹配,减小停车成本,从路内停车带与路外停车场匹配关系入手,分析了车辆停放者选择停车场行为,分别量化了路内车辆停放者和路段车辆出行者的社会成本,综合考虑路内停车对道路交通流延误的影响、绕行距离、收费差额以及个体时间效益的基础上,提出了一种基于停车成本整体最小的路内停车带设置规模优化模型,设计了求解模型的内点法。实例计算结果表明,与设置路内停车带之前相比,优化后停车平均绕行距离减少了63.0%,停车综合成本下降了37.3%,可以看出路内停车带规模模型能够优化路内与路外停车之间匹配关系,使停车系统综合成本最小。     

公交线路配车问题的不确定双层规划模型

为合理优化公交线路配车,考虑现实中公交站点乘客数量不确定性因素,引入不确定理论构建公交线路配车的不确定双层规划模型. 上层目标为公交运营企业的收益最大化,下层目标为乘客出行时间和费用总成本最小,约束条件是政府要求的服务水平、乘车率,通过 MATLAB进行编程求解. 以南昌市210 路公交为例,利用所构建的不确定双层规划模型对早高峰07:00-08:00 配车进行优化,在给定80%乘车率的约束条件下,单方向配车数量由26 辆减少到23 辆,减少11.5%;优化后高峰小时乘客总加权成本相比优化前小幅增加0.5%,基本持平;高峰小时该线路的利润比优化前增加了112 元,提高29.6%. 结果显示,利用所构建模型优化早高峰小时线路配车效果明显. 该研究为公交运营者考虑现实中不确定因素更合理地优化线路配车提供了理论支持.     

Modeling on spare parts inventory control under condition based maintenance strategy

In order to optimize the spare parts inventory, we present a decision-making model under condition based maintenance policy for a single equipment system subjected to continuous and random deterioration. Firstly, a probability model of the spare parts support is established, according to the requirement of a predetermined probability of stockout. It can determine the optimal spare parts stock level. Secondly, the spare parts ordering decision is made according to the equipment deterioration level, and it can optimize the spare parts ordering. The objectives of this model are to minimize the spare parts inventory, and the expected total operating cost. Thirdly, a numerical example is given to illustrate this model. The results prove that the optimal preventive maintenance threshold obtained from the proposed model can satisfy the spare parts support requirements.     

基于随机前沿分析（SFA）的港口上市公司的效率评价

针对港口企业实现成本最小化或产出最大化有效程度的度量,采用随机前沿分析（SFA）法对2001～2009年在沪深2市9家港口上市公司的运营效率进行了测度.结果表明从2001～2009年,9家港口运营企业的效率呈现出下降趋势,盐田国际为效率高的公司（0.735/0.788）,相反,锦州港口的效率最低（0.164/0.336）.大多数的港口规模不断地扩张,这意味着投入因素的逐渐增加.反之,因投入而增加的产出量有时间差,从而呈现出反复无常的效率增减趋势.港口运营企业推进外形扩张的同时,为了提高竞争实力,采取各种措施以提高效率.     

智能网联车环境下交叉口车流轨迹优化模型

在智能网联环境下,车辆可通过相互穿插和协作通过交叉口,无需信号灯控制。为保证车辆安全高效运行,建立车辆到达时序和速度协同优化的交叉口车流轨迹优化模型。提出车辆到达时序优化模型和车辆速度优化模型,建立车辆到达时刻与速度的函数关系;在此基础上,模型以所有车辆在控制区域的行程时间与油耗加权最小为目标,车辆路径、到达时刻和速度等关键参数为决策变量,设计迭代式算法求解,实现同时优化车辆到达时刻和速度且交叉口运行效益最大的目的。实验结果表明,与车辆时序和轨迹分别优化的两阶段模型相比,本文模型降低车均延误 32.1%,减少车均油耗9.9%,说明该模型具有良好的主动性和适应性,在降低车辆延误的同时也节省了油耗。     

成本分担政策下新能源汽车租赁系统激励契约

在市场需求不确定且与推广努力水平相关的市场环境下,研究政府对新能源汽车 租赁企业提供成本分担政策的激励机制.探讨无政府激励政策,考虑政府环保效益的集中决 策,政府提供成本共担政策下的最优车队配置和推广努力水平,并对3 种情形下的最优决策进 行比较和分析.研究结果表明,在无政府激励政策情况下无法实现系统最优,通过引入成本共 担契约,当契约参数满足一定条件时,该契约模型不仅可以实现系统利益最大化而且可以使 系统成员达到帕累托改进.最后通过算例分析,探讨了成本共担系数对政府和新能源汽车租赁 企业收益的影响.     

考虑满载率均衡性的大小交路列车开行方案优化研究

多交路列车开行方案的优化编制是城市轨道交通网络化运营面临的重要课题.根据大小交路列车运行特点,本文构建大小交路列车开行方案双层规划模型.上层模型考虑小交路区段乘客乘车选择偏好对列车客流分担比例的影响,以乘客等待时间、车辆走行公里和列车运行时间最小化为目标,以小交路折返站、发车频率及大小交路的发车比例为决策变量;下层模型以大小交路列车间满载率的均衡程度最大为目标,以列车编组辆数和发车间隔为决策变量.算例结果表明,采用"大交路大编组,小交路小编组"可以提高大小交路列车间满载率的均衡性;考虑满载率均衡性时,早晚高峰大小交路列车间平均满载率差值分别减小21.5%和17.9%;调整列车发车间隔和缩短小交路列车编组2种方法均可以提高满载率的均衡性.     

城市公交线网优化的双层模型及遗传算法求解

为了有效地优化城市公交网络,综合考虑了乘客和公交企业的利益,建立了双层优化模型。上层模型考虑整个公交系统的利益,以乘客出行和公交企业运营费用最小为目标,下层模型作为辅助,以乘客直达率最大为目标,尽量减少总的换乘次数。针对该模型设计遗传算法进行求解,并给出算法的具体实现步骤。最后考虑定长设线的方法,设计一个简单的算例,给出不同站点数量的线网的优化方案,并对优化结果进行了对比．验证了模型和算法的有效性。