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。     

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.     

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。     

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。     

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.     

不确定环境下协同运输优化模型及其求解算法

在分析各种运输方式经济技术特性(速度、费用、运输能力等)的基础上,综合考虑多式联运实际运作过程中,运输时间和换装时间不确定性、换装条件和顾客对对货物到达时间窗的限制等因素,构建了一个时效性多式联运协同优化模型,针对模型的特点设计了相应的遗传算法.最后,给出了一个仿真算例,并分析了时间窗参数变化对最优解的影响,同时将该算法与其他求解方法进行了对比分析,仿真结果表明:遗传算法是解决不确定环境下多式联运协同优化模型行之有效的求解算法.     

基于地铁-货车联运的动态配送选点-路径问题

为应对传统动态需求下单一车辆配送成本高、时效差等问题，通过共享地铁剩余运能将地铁网络融入城市末端配送网，提出基于地铁和货车联运的动态选点-路径问题。从联合运输配送成本最小化角度出发，考虑动态需求、客户服务时间窗、多转运点接送等因素，构建地铁转运点选择、货车调度以及接运配送路径的两阶段动态选点-路径整体优化模型。针对模型特征，设计“初始阶段+动态阶段”的两阶段启发式算法，将Mark-Sweep算法和蚁群算法相结合求初始解，再设计双层启发式集成算法求动态解，为提高算法的求解质量和效率，外层遗传算法采用矩阵编码结构并通过截取掩码方式改进交叉变异算子，内层蚁群算法采用关键值编码结构并改进多点接送概率选择操作，通过内外层信息交互实现选点和路径的集成优化。最后结合不同算例验证模型与算法的合理性及有效性。结果表明，基于地铁和货车联合运输开展动态配送，不仅能有效提高配送时效性和精准度，而且能使配送成本降低约18%。     

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。     

引入时间紧迫系数的应急物资运输路径优化

考虑应急物资调运的特殊性,在我国积极构建综合运输体系的前提下,充分发挥各种运输方式的比较优势,规避单一运输方式完成运输全程中对于运输时间和运输费用的浪费,运用多式联运理论,考虑路网的脆弱性,在对应急物资按时间紧迫性进行划分的前提下,建立应急物资全程调拨时运输方式和路径选择问题的综合模型,并设计了改进的蚁群算法,结合算例说明当应急物资对于时间紧迫性要求不同时运输路径的变化情况。     

六安景铁路牵引质量、到发线有效长研究

结合路网规划、六安景铁路的功能定位、所承担的运量,通过分析直通货流的运输组织方案,对各个换重点的可行性方案进行了综合分析,为确定六安景铁路的牵引质量、到发线有效长等技术标准提供了较充分的论述。     

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。     

基于网络测度的宝鸡至汉中铁路功能定位研究

针对铁路规划项目功能定位定性分析为主的客观性不足问题,以宝鸡至汉中铁路为研究对象,选取节点间旅客交流时间或节点间运输距离为权重,运用Space L构造法建立区域铁路客、货运输网络拓扑结构模型;采用复杂网络分析方法,基于"有无对比"思想及等级化线路技术标准,结合应用Pajek软件与R软件,测算区域铁路运输网络直径、平均距离、边介数、网络效率等加权特征参数,以及非加权特征参数集聚系数进行网络测度分析,并进行网络最小生成树分析;以网络分析结果为基础,从路网、通道、客运、货运四个方面对铁路规划项目功能进行定量化综合定位,宝汉铁路为宁陕及陇东地区与川渝地区间南北纵向新通道的骨架干线,是一条以货为主、客货共线的区域路网干线铁路。     

瓦日铁路集疏运布局能力探讨

瓦日铁路作为我国西煤东运的重要能源运输通道,是铁路货运增量3年行动“六线六区域”的重点对象之一。为确保瓦日铁路2020年实现货运增量目标,阐述瓦日铁路发展现状,从整体性、经济性、结构性角度分析瓦日铁路集疏运布局,分别就集运端、疏运端对瓦日铁路集疏运系统布局及运输能力进行探讨,针对瓦日铁路集疏运系统存在的问题,从加快专用线建设进度、积极融入综合交通网络、建设智慧物贸信息平台、提供个性化服务等方面提出对策,为瓦日铁路巩固货运市场,实现铁路货运高质量发展提供借鉴。     

基于列车运行线的铁路货车运行里程计算方法

为进一步提高铁路货车检修质量,降低检修成本,有效监测货车的运输安全,需要准确掌握货车的运行里程。针对现有货车运行里程计算存在的问题,文章提出了一种基于列车运行线的铁路货车运行里程计算方法,通过整合铁路运输信息集成平台采集的货车运输数据,将列车运行线绑定列车编组,生成货车运行轨迹,基于列车运行线路网车站位置关系构建里程计算模型,实现货车运行里程的计算。本方法充分利用了铁路运输信息集成平台现有数据资源,通过列车运行线实现了货车运行位置的追踪,加大追踪节点的密集度,提高里程计算的精度和智能化程度。     

综合运输通道旅客出行方式选择行为研究

针对综合运输通道内旅客出行距离长、频率低的特点,基于非集计理论和纯选择行为抽样调查法建立综合运输通道内旅客选择行为的Logit模型.对京沪运输通道内旅客选择行为随出发时间和出行距离变化情况的模拟表明,中长距离的旅客对综合运输通道内客运产品的选择受出发时间影响较大,客运需求结构在不同时段存在显著差异,而短距离旅客的出行方式选择行为受出发时间影响较小,此外各种运输方式的典型客运产品均存在优势运输距离范围.与京沪运输通道客运产品结构现状对比的结果表明,由综合运输通道内旅客出行方式选择行为模型得到的结果能够反映通道客运需求结构的现状,并且能够解释由客运供需矛盾引发的购票困难等现象,从而为综合运输通道客运基础设施的科学规划和客运产品的合理设计提供理论依据.     

加强铁路货运安全的研究

针对货运安全面临的新形势,分析了货物自身特点、货运技术、人员、运输设备、运输环境及安全管理等因素对铁路货运安全的影响,结合实际提出在理论研究和实践两方面进行攻关,推广采用先进技术,加强管理,不断创新,以提高货运安全管理水平。     

铁路建设物资汽车运输单价探讨

铁路建设工程投资主要由工料机费用、运输费及其他相关费用组成。运输方面的费用通常占静态投资的3％-10％，而采用汽车运输物资的费用占到总运输费用的65％～90％。为此，合理确定建设项目汽车运输物资的单价就显得格外重要。此文结合有关计算汽车运输单价的规定和执行情况及存在的主要问题，分析影响汽车运输单价的因素。并采用既有概预算编制办法的有关规定测算汽车运输单价，与采用自卸汽车运输和路基运输定额测算的汽车运输单价进行比较分析，研究其影响因素和运价率的一般规律。提出合理确定汽车运输单价的建议。     

铁路货运发展动向与运力资源调整的探讨

研究美国铁路货运的发展规律,对我国铁路货运发展趋势及其影响因素进行分析,提出铁路货运应关注多式联运、高附加值货物运输及采用更有效的市场营销组合等观点;针对铁路货运供求现状,提出铁路应调整软性和硬件运力资源。     

西部陆海新通道货运量预测研究

西部陆海新通道在区域协调发展格局中具有战略地位,对我国深化陆海双向开放、推进西部大开发形成新格局等具有重要意义.在分析西部陆海新通道总体规划及铁路网规划的基础上,结合西部陆海新通道功能定位,分析货运量影响因素,从区域间货运量、对外贸易货运量、分流沿江通道货运量3个方面进行运量预测.针对每部分货运量,在分析历年货运量的基...