具有模糊参数的运输问题的费用时间最小化实例研究(英文)

在实际应用中,经济和环境等因素的变化使得运输问题中的供给、需求以及单位运输成本难以确切地衡量.同时,运输时间的最小化也较为重要.本文提出了一种在运输供给、需求和单位运输成本为模糊量的情况下,最小化运输时间和成本的方法.用具有非精确参数的多目标线性规划对此类问题建模.针对不精确性,应用了模糊参数规划,并用全局规划求解此多目标问题.最后,应用实例证明算法的有效性.     

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应用整数规划研究航运集装箱路径选择问题,并将重箱和空箱统一在一个系统中研究。在本文模型中,以集装箱运输总利润最大化为目标函数,利润是重箱运输利润减去重、空箱运输成本。约束条件考虑到满足空集装箱需求和重集装箱需求、航线运输能力限制及空箱供给数量等。应用LINGO9.0求解模型,并通过数值仿真来证明不同参数影响下的调运策略。本文旨在为船公司提供合理的航运集装箱运输方案,从而降低船公司的集装箱运输成本,实现船公司集装箱运输效益最大化。     

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集装箱调运成本占承运人运营成本的20%以上.对集装箱进行合理调度,有利于提高运输效率、降低运输成本,充分发挥集装箱物流的优势.本文在考虑重箱运输需求不确定性、航运企业因空箱不足及调度不周所导致机会损失的基础上,建立了多式联运下以运输系统总收益最大为目标函数的集装箱重空箱联合调度随机规划模型,并设计动态规划与遗传算法相结合的组合算法对模型进行求解,实现计划期内的最优动态调度.通过仿真实验分析,揭示了弃货成本、租箱成本、不确定性重箱运输需求分布情况对集装箱调运策略的影响机制.     

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本文应用整数规划的方法研究了集装箱陆上空箱多式联运调运优化问题。论文模型以场站和场站之间、供给客户和场站之间、场站和需求客户之间的空箱调运费用最省为目标函数。本文模型考虑到满足需求客户的空箱需求、供给客户的空箱供给能力限制、场站的空箱存储能力限制以及不同运输方式的运输能力限制等约束条件。应用Lingo8.0软件求解本文模型。运算结果表明本文模型可以在满足客户需求、供给能力和存储量限制的条件下有效降低陆上空箱调运费用。本文模型提高了船公司的内陆空箱调运效率。     

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针对具有模糊因数的多目标交通问题,提出了一种优先模糊目标规划方法。本文首先建立了模糊目标的隶属度函数,其次,将隶属度函数的最高度作为期望水平并引入了偏差变量,从而将隶属度函数转化为隶属度目标。通过最小化负偏差变量得到最满意解。对模糊目标不同优先级结构下的解进行了敏感性分析,并用欧氏距离函数确定了最佳的目标优先级结构,通过最小化后悔值达到决策区域理想点决策值,得到决策单元最满意解。最后,应用实例对本文方法进行分析验证。     

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为了分析由多个始发港、多个中转港和多个目的港所组成的集装箱班轮运输网络中不同类型空集装箱调运组织和库存优化问题,本文提出该类问题的混合整数线性规划模型;在实现空箱物流成本（空箱库存成本和运输成本）最小化前提下, 确定不同类型空集装箱在不同船期之间的最佳分配量和在不同港口节点的最优存箱量;通过始发港和目的港在不同时间内累计空箱库存量表达式的推导,提出原有模型的简化形式;最后运用具体算例对上述模型进行了应用分析. 结果表明,模型具有有效性和实用性.     

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为有效提高航运公司的竞争能力,海运集装箱调运优化是提高其效益的重要手段. 从提高航运公司运输利润出发,建立海运集装箱调运机会约束规划模型. 目标函数是最大化海运集装箱调运利润. 决策变量是为满足需求通过各航线运输的重箱和空箱数量,需求港口的租空箱数量和缺重箱数量. 约束条件包括满足计划期内的重箱、空箱需求数量、航线运输重量和体积限制等. 空箱需求数量受多种因素影响是随机变量. 将机会约束规划转化为整数规划并应用Lingo9.0求解. 并对不同参数下的运输方案做仿真分析,验证模型对于优化海运集装箱调运方案的有效性. 该模型可应用于航运公司海上集装箱调运规划,提高其运输利润.     

应急救援物资与伤员协调转运的两阶段调度优化模型研究

通过应急救援物资和伤员的协调转运提高救援效率,研究直运方式下,一个救援中心,多个受灾点之间单位运输需求协调转运的调度优化模型.以最小化车辆的在途时间为目标,建立了两阶段的数学模型,并进行了数据模拟和求解.结果表明模型能有效地解决车辆的配置和调度,能够协调物资和伤员两种类型的转运需求,并且最小化运输成本.     

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针对现有综合交通规划理论体系存在严重的、难以通过局部修正予以弥补的缺陷,基于对现有综合交通规划理论的审视和综合交通规划实践的反思,在对运输需求重新认识的前提下,以运输需求为导向,以资源技术供给为约束,以社会经济效用最大化为目标,以价值流转为逻辑主线构建了基于运输需求视角的综合交通规划理论研究框架. 新构建的理论体系无论从理论基点、逻辑主线、评价标准,还是从核心变量选取、技术路线等都与现有的交通规划理论有着显著的差异,具有系统性的创新,为新时期综合交通规划理论提供了新的研究视角和总体思路.     

考虑风险公平性的危险品道路运输路径优化模型

本文通过风险补偿成本体现风险公平性,以最小化运输风险、最低运输成本以及最小化风险补偿成本作为最优目标,构建了危险品道路运输路径优化模型。通过线性加权法得到了多目标非线性整数规划模型的有效解。该模型体现了多种类、多批次危险品道路运输的风险公平性,对运输路径的选择更有实际参考价值。     

Cost-time Minimization in a Transportation Problem with Fuzzy Parameters: A Case Study

In real world applications the supply, the demand and the transportation cost per unit of the quantities in a transportation problem are hardly specified precisely because of the changing economic and environmental conditions. It is also important that the time required for transportation should be minimum. In this paper a method has been proposed for the minimization of transportation cost as well as time of transportation when the demand, supply and transportation cost per unit of the quantities are fuzzy. The problem is modeled as multi objective linear programming problem with imprecise parameters. Fuzzy parametric programming has been used to handle impreciseness and the resulting multi objective problem has been solved by prioritized goal programming approach. A case study has been made using the proposed approach.     

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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.     

有限经济批量和排序问题的模拟退火搜索算法

采用模拟退火算法,解决一个简单供应链中经济批量和排序问题。在这个供应链中,单一的一个生产系统要生产多种产品来满足装配系统的需求,假定参数、产品的需求率、生产率、整备时间和费用都是给定的常数。目标是求解最优的生产批量和排序,使得整个供应链中单位时间的库存、运输的总费用最小。     

基于经济适应性的高速公路合理规模预测研究

区域高速公路规模是形成交通供给能力的基础,高速公路合理规模的确定是调节区域高速公路交通供需平衡的基本方法. 从与经济发展相适应的角度出发,结合高速公路的技术经济特性,探讨了其网络效应与规模经济效益、边际效益递减和效益的时滞性等特点;按照“量需而行”与“量力而行”相结合的思路,采取双层规划方法,考虑区域高速公路网建设的成本效益最大化、交通供给与需求的基本平衡,以及投资等建设的约束条件,建立了预测模型,并采用粒子群算法进行求解;最后以中部地区某省为例,对其2020年高速公路网的合理规模进行了分析预测,对模型与方法的科学性、合理性进行了验证.     

随机机会约束规划生产运输问题分析

从决策者的利益出发对生产销售中心的生产费用和生产销售中心之间的运输费用进行研究使得客户的成本最小化。依据生产销售中心实际生产能力和市场需求,制定生产销售中心的实际产量和运输量计划,以达到生产运输成本最小。在不确定环境下,把随机机会约束和混合整数规划相结合,计算出在一定置信水平下的最优解,制定稳健的生产运输方案。     

基于模拟退火算法的经济批量和运送问题

研究简单的供应链模型生产批量和运输调度问题,主要目标是找到经济批量调度合理排序,使单位时间的平均库存费用、建立费用、运输费用最小。建立该问题的多目标非线性混合整数规划模型和最佳枚举方法来解决这个问题。由于在大中型的问题中很难获得最优解,所以运用模拟退火算法,它结合邻域搜索技术,以一定的概率选择邻域中最好的状态,从理论上来说是一个全局最优算法。     

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我国自然资源分布不平衡,受地区经济发展和城市布局等因素的影响,全国集装箱货源分布和流向存在着很大差异,导致铁路集装箱供需矛盾十分突出,空箱调运较为频繁.以往空箱调运优化模型都是以调运费用最小为目标,没有考虑重箱运输的收益.综合考虑空重集装箱运输,以铁路运输利润最大为目标,在完成局间排空箱任务基础上,将适箱货物按重要程度分为不同的等级,对高等级货物优先运输,并按所需集装箱类型不同建立空箱调运非线性混合整数规划模型.其中,运输利润为重箱运输收益与空箱调运成本之差.算例分析结果验证了模型的正确性和可行性.     

城市轨道交通多编组列车开行方案优化研究

针对城市轨道交通全日客流时间分布不均衡下的列车开行方案优化问题,以 乘客等待时间和企业成本最小为优化目标,以运输供给、列车最小发车间隔、最大服务间 隔,以及列车数为约束条件,构建基于多编组模式下的多目标列车开行方案优化模型,并 设计两阶段求解算法.案例分析表明：与传统单一编组列车开行方案相比,基于多编组的 轨道交通列车开行方案使乘客等待时间和车公里数分别减少17%和27%,列车运行小时 增加20%;当客流不均衡系数大于1.48时,宜采用多编组运输组织方式.     

综合客运通道设计的双层规划模型及算法

描述了综合客运通道的网络结构,分析了通道内旅客出行的广义费用函数,将运输成本、安全性、舒适性等服务属性作为出行阻抗的度量因素,以添加新的旅客运输方式为手段来优化旅客运输网络,设计了综合客运通道离散型网络优化设计问题的双层规划模型,上层模型以网络容纳的OD需求量最大为目标,下层模型为用户平衡问题．采用分支定界法对模型进行求解,并通过算例证明了模型的有效性．根据结果比较各方案的单位投资额所引起的网络容纳OD需求增加量,进一步从投资效率角度解释了方案的优劣,分析表明,该模型和算法能够得到综合客运通道网络优化设计的最优投资方案,为建设决策部门提供定量的决策支持．     

考虑船舶封存与压港的电煤船舶调度优化模型

针对中国电煤水运系统的实际特点, 综合考虑了船舶封存与港口拥堵(压港)因素, 建立了混合整数规划优化模型, 对电煤船舶调度方案进行优化; 基于运输需求的硬时间窗、卸货港船舶排队等待时间与水路-铁路运输协同三因素之间的互动关系, 以运输系统总成本最小为目标, 协同优化水、铁电煤运输的货运分担率、水路运输任务指派和相应的船舶调度与封存/启用方案; 基于改进列生成算法, 提出了一种可精确求解实际规模电煤船舶调度问题的列生成算法, 利用Gurobi求解列生成的主模型, 使用动态规划标号法求解列生成的子模型; 利用中国南部某火力发电集团的实际数据, 对提出的算法进行了算例分析。计算结果表明: 在中等规模的算例中, 使用提出的改进算法获得最优解仅需73.61 s, 相比于使用基于运输任务运量排序的启发式求解方法(PHA), 求解效率提高了18.1%;在较大规模的算例中, 使用提出算法的计算时间仅为222.02 s, 同比PHA, 计算效率提高了19.1%;通过求解一个实际的调度问题可以发现, 利用提出的优化模型和算法能有效缩短船舶在卸货港的等待时长与船舶处于启用状态的时长, 使运输总成本下降17.13%, 实现了电煤稳定运输, 提升了企业运营效率, 降低了运营成本。