集装箱码头铁水联运装卸设备协同调度

集装箱码头铁路作业区是开展集装箱铁水联运的主要场所,其效率将影响集装箱铁水联运的整体效率,因而,建立了以装卸过程总完成时间最短为目标的龙门吊、集卡和场桥的协同调度问题的混合整数规划模型,既考虑了装卸同步,又考虑了龙门吊间的干扰和安全距离、龙门吊和场桥走行时间及缓冲区等现实约束,并考虑了集卡堵塞问题.为了求解模型,设计了改进的多层遗传算法.最后通过实验验证了模型和算法的有效性和可行性,证明了考虑集卡堵塞问题是有必要的,并给出了50个和100个集装箱的设备最佳配比.     

铁路与港口集装箱联运组织模式与方法研究

铁水联运作为一种集约、高效的运输组织模式,能够充分发挥铁路与水运的优 势,实现提高物流运输效率、降低运营能耗等目的.然而,我国铁水联运水平低下,不利于 物流行业的快速发展.为提高我国铁路与港口集装箱联运水平,本文在分析国内集装箱铁 水联运发展现状的基础上,从铁路货运组织效率和铁水衔接协调两个角度出发,剖析了 我国集装箱铁水联运尤其是海铁联运发展中存在的一些问题,并从铁路集装箱运输网络 建设、铁路集装箱班列运输组织优化及铁水联运系统建设等3 个方面,提出了我国铁水联 运的发展建议.     

铁水运输调度双层多目标约束优化模型

为实现铁水运输作业排程与资源分配的协同优化，基于约束程序累积调度和字典序多目标优化理论，研究了铁水运输调度双层多目标约束优化方法.首先，基于铁水罐周转率最高和作业效率最高2个字典序优化目标，考虑作业时序、作业实施逻辑、铁水温降时限、铁水罐作业次数限制、资源容量限制和铁水罐资源池等约束条件，建立了上层的铁水运输作业排程约束优化模型；其次，以资源利用均衡度最高为目标，将作业实施唯一性和资源容量限制作为约束条件，建立了下层的铁水运输资源分配约束优化模型；最后，通过约束传播与多点构建性搜索的混合算法迭代求解整个模型.通过实例验证表明：设计的混合算法求得的铁水罐周转率目标和运输作业效率目标，比基本深度优先回溯算法分别提高了14.29%和60.53%；字典序多目标模型比加权和单目标模型求解效率和求解质量分别提高了20.3%和11.11%.     

集装箱海铁联运运输组织优化研究综述

多式联运是集装箱运输组织的高级形态,而海铁联运作为两种运输批量最大的运输方式的组合,具有其他联运方式所无法比拟的规模与成本优势。近年来,随着中欧集装箱班列规模的不断扩大,我国海铁联运虽然得到了迅猛发展,但是与发达经济体20%～40%海铁联运占比相比较,我国占比不到3%还有巨大的增长空间。鉴于此,基于海铁联运运输组织优化的“软衔接”视角,从港站堆场资源配置协同、换装作业协同、班列开行方案优化三个维度对集装箱海铁联运相关研究进行梳理和评述,并提出潜在研究方向,以期对集装箱海铁联运的运输组织优化提供决策参考。     

动态规划的集装箱多式联运系统运输方式组合优化

集装箱多式联运是一种以实现货物整体运输的最优化为目标的联合运输的组织形式,而集装箱多式联运系统中各种运输方式的优化组合直接关系到货物运输的费用、时间和运输质量.文中对集装箱多式联运系统中各种运输方式的组合优化问题建立了满足现实约束条件的基于动态规划的优化模型,进行了基于MATLAB的算法与程序设计,获得了最优的运输方式组合策略.实证研究显示了该模型与方法的可行性与有效性.     

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在集装箱海铁联运运营管理中,随机需求环境下集装箱海铁联运的动态定价是影响联运经营人的经营效益和竞争力的重要决策因素.基于收益管理理论,结合集装箱海铁联运的经营和组织特点,以协议销售和自由销售的差异化定价为切入点,分两阶段建立了单起讫点间集装箱海铁联运动态定价和箱位分配综合优化模型.第一阶段为基于协议销售的箱位分配模型,第二阶段为基于自由销售的动态定价模型.针对箱位分配模型的随机特征和动态定价模型统计量的误差特性,分别运用机会约束和稳健优化方法求解.通过算例验证了上述模型与算法的适用性和有效性.     

基于协同学原理的集装箱多式联运系统优化

为构建集装箱多式联运系统,充分发挥集装箱多式联运的优势,运用协同学原理分析了多式联运系统中集装箱、各运输方式、多式联运通道的协同关系,综合上述关系建立了集装箱多式联运系统规划模型;通过实例求解验证了模型的正确性,实现了集装箱多式联运系统中各因素的协调优化;模型中节点的双重含义将模型简化,为求解带来了极大的方便.     

滚装甩挂运输空重集装箱调度研究

为了平衡陆海联运过程中空重集装箱的运力,降低物流成本,提高多式联运的效率,分析了滚装甩挂运输模式下的空载与重载集装箱调度问题,以牵引车总行驶成本最小化为目标构建了混合整数规划模型。运用Matlab软件生成一系列随机算例,以节约算法结合邻域搜索为基础,设计两阶段启发式算法对随机算例进行求解,其结果符合物流实践,证明了模型和两阶段启发式算法的准确性和有效性,同时表明邻域搜索算法对节约算法求得的初始解有较好的再优化效果。     

危险货物集装箱铁水联运的问题与对策研究

铁路危险货物集装箱运输发展相对缓慢,与水运危险货物集装箱运输存在不协调之处,限制了危险货物集装箱的铁水联运。通过比较铁路与水运在运输的危险货物品类、集装箱运输条件、相关技术设备等方面的差异,分析危险货物集装箱铁水联运的不协调因素。最终对铁路方面提出了优化危险货物品名表、改善危险货物包装条件、优化危险货物集装箱材料、优化集装箱专用车等发展对策,以促进危险货物集装箱铁水联运的发展。     

铁路集装箱港站布局与能力协调研究

在海铁联运条件下,海铁集装箱联运对集装箱运输发展有重要的意义。论文对铁路集装箱港站布局原则、运作模式、车站布置图形和装卸线进港方式等相关布局问题进行了分析,结合集装箱船舶到港不平衡性及集装箱组成不平衡性,对集装箱码头通过能力及其协调问题进行了研究。     

集装箱码头集成调度研究综述

按照不同的研究区域, 总结了集成调度在码头前沿、码头堆场以及码头前沿和堆场间等方面的国内外文献, 并提出了未来的研究方向。研究结果表明: 多数文献研究的是传统集装箱码头的集成调度问题, 并取得了较多成果, 也有少数文献研究了自动化码头的集成调度问题, 随着科技的发展和自动化码头的增多, 在今后的研究中, 应结合自动化码头的特点, 研究自动化码头内的设备集成调度问题; 多数文献都是在静态或确定情况下研究集装箱码头的集成调度问题, 只有极少数文献考虑了码头生产调度过程的动态或不确定性, 因此, 随着研究的逐步深入, 动态或不确定因素下的集成调度问题将成为未来的研究重点; 多数文献均建立了以时间、成本最小或二者相结合的目标函数, 虽然也有助于提高码头的生产效率, 但是依旧存在一定的局限性, 随着能源问题的日益严重, 在未来的研究中, 应建立均衡能耗和其他优化目标的多目标模型; 多数文献中设计了启发式算法, 并获得了较好的优化解, 为了使求解方法更加多元化, 应将算法计算与仿真验算相结合; 随着多式联运的兴起, 应在考虑铁路作业区对整个集装箱码头影响的基础上研究铁路作业区与码头间的集成调度问题。      

集装箱码头混合交叉作业集成调度模型

针对集装箱码头进出口作业系统中泊位分配、装卸作业、水平搬运等诸多环节之间的关系,分析了现有进出口作业系统对集装箱码头生产效率与运营成本的影响。运用系统工程优化理论,提出混合交叉作业集成调度方法与同步优化技术,以泊位分配、设备配置、集装箱卡车(集卡)行驶路径为决策变量,以集装箱码头最小运营成本为目标函数,建立了三阶段集成调度优化模型,设计了双层遗传求解算法。在双层遗传算法中,上层遗传算法用于搜索集装箱码头设施设备的合理配置组合,下层遗传算法在上层算法的基础上优化集卡行驶路径。计算结果表明:与独立装卸作业过程相比,使用混合交叉作业集成调度模型时,集卡数量为22veh,减小了66.2%,集卡行驶总距离为10 389.8km,减小了17.4%;与单独调度方式相比,使用混合交叉作业集成调度模型时,集卡行驶总距离减小了14.5%,码头运营总成本为84 266.2元,降低了4.6%。可见,使用集装箱码头混合交叉作业集成调度模型,能有效提高集装箱码头生产效率,明显降低运营成本。     

绿色多式联运随机优化策略

针对速度服从随机分布时绿色多式联运路径特点,探索路径优化策略问题,使用随机优化方法,建立绿色多式联运随机路径优化模型,设计了一种将样本平均近似法和基于优先权的粒子群算法相结合的混合算法求解该模型.结合多式联运实际情况设计数值算例验证模型的有效性,对模型中速度的正态分布与均匀分布和碳排放因子进行较为完整的情景分析,结合实际情况得出当样本规模为600,速度服从均匀分布时,情景3-2运输成本为501.11、碳排放成本为649.07是稳定性较高的理想决策,碳排放因子增为0.8有利于成本的降低.实验结果表明,本文建立的随机优化模型能够较好解决速度服从随机分布时多式联运路径优化问题,为实际多式联运运营提供决策支持.     

考虑行程时间波动的电动公交可变行车计划

为解决因运行时间不确定性导致的公交到发时间不准点问题,本文基于公交线路双方向发车趟次和运营时间的不对称特征,提出一种可变行车计划优化问题。以最小化车辆使用数和乘客等待时间为目标,考虑车次链的行程接续和电动公交车辆电量等约束,构建公交时刻表和车辆排班一体化优化模型。根据可变行车计划优化问题特性设计改进的粒子群算法(Modified Particle Swarm Optimization for Timetabling and Scheduling, MPSO-TS)进行求解,定制粒子编码和子代更新方式。采用“基于优势车次链”的子代更新机制,以“车次链”为纽带最大程度地保留父代被继承信息中时刻表与车辆调度方案之间的关联性。使用连云港市某公交线路验证模型和算法,案例结果表明：可变行车计划能够有效保证车辆到发准点性,通过更紧密的排班计划将使用车数由35辆减少至31辆,车辆使用效率提升了28.1%;所提出的MPSO-TS算法求解效率较高,具有较好的稳定性,可有效避免计算结果陷入“局部最优”。     

基于Petri网的拖车到达调度优化模型与仿真

为解决内河集装箱码头大量等待作业的拖车引起港口外围交通要道阻塞的问题,通过优化拖车到达调度,采用非平稳泊松过程,模拟进港拖车到达规律,建立了适合珠三角内河集装箱码头进港拖车到达作业流程的混合Petri网(hybrid Petri net, HPN)模型和优化调度方案.根据HPN模型对佛山市三水港建立了Arena仿真模型,使用过程分析器(process analyzer, PAN)确定拖车的最优到达批量并检验优化效果,仿真结果表明:拖车到达调度优化后,拖车等待时间可减少87%,等待数量减少了26%,调度优化有效地缓解了港口拖车排队导致的交通阻塞问题.      

共享车辆基地的城轨车底运用与检修计划协同编制

科学的列车车底运用计划是实现轨道交通运营秩序顺畅和能源节约等目标的重要保证。在城市轨道交通土地资源合理运用的前提下，协同优化车底运用与维修养护有助于充分利用车底资源。本文以共享车辆基地的多条城市轨道交通线路的车底资源运用计划为研究对象，研究基于多线多车辆段基础设施网络的车底运用计划与检修计划的联合编制问题，以车底运用及检修成本最小为优化目标，以车底运用状态和检修累计值为决策变量，考虑车底连接约束、检修约束及车辆段检修能力约束，构建混合整数线性规划模型，并提出一种混合启发式算法进行求解。以某市地铁为例，结果表明，网络运营比单线独立运用的总运营成本减少了8.1%，验证了模型及算法的有效性。通过确定合理的编制周期和车辆段检修功能布局可进一步实现车底资源的优化配置，为相关部门合理进行车辆段布局及车底运用提供参考。