综合运输体系下快捷货物运输网络资源配置优化模型及算法

研究综合运输体系下的快捷货物运输网络资源配置优化问题。阐述快捷货运网络服务水平的内涵,提出物理服务水平和组织服务水平的概念,并分析快捷货物运输的组织模式。在此基础上构建综合运输体系下快捷货运网络资源配置数学优化模型,首次将综合运输枢纽选址和运输服务网络设计问题结合到一起,以枢纽定位来指导各运输方式下运输服务网络的构建。给出一种多阶段混合遗传算法对模型进行求解,该算法采用多个阶段间决策变量相互反馈的策略分解模型以便于算法的设计。通过仿真生成算例对模型和算法进行测试,并给出了灵敏度分析。     

综合运输体系下快捷货运网络流量分配优化模型及算法

研究综合运输体系下快捷货运网络流量分配优化问题.基于服务水平的概念构建综合运输体系下的快捷货运网络,网络中包含运输方式、服务水平各不相同的多种运输服务.给出一种求解联弧权重均为正值的有向网络中任意两点间k短路的Double-sweep算法,并对通过联弧时间为随机变量的情况进行讨论,该算法以Visual C++语言实现.以网络中两点间k短路作为可选径路集,构建快捷货运网络流量分配优化模型,模型在满足需求服务水平的前提下以成本最小化为目标,且考虑了交通运输系统的外部影响.模型可采用Lingo 8.0进行求解.若干算例表明,给出的模型及算法可以用于求解实际规模的问题.     

基于服务网络的综合快运方案优化

为更好地满足快运货物运输的时效性需求,构造运输服务—编组单元—货流3层动态服务网络,描述快捷运输的货物集结、在途运输和中转作业流程;以运输企业收益最大化为目标函数,将货主对于时效性等因素的要求作为广义成本和惩罚费用在运输企业收益内扣除,以运输能力和流量平衡等为约束条件,建立综合快运方案优化模型。为保证模型的求解效率与求解精确度,设计2阶段遗传算法进行求解。以某铁路局集团公司管内铁路快运列车运行线路及所辖区域内主要干线公路构成的公铁联运网络为例,验证模型及算法的合理性和有效性。结果表明:优化后的综合快运方案,使不同运输方式间的中转接续更协调顺畅,运输总成本降低17.9%,运输企业收益提高35.6%。     

铁路集装箱平衡装箱优化模型与算法

在分析铁路集装箱平衡装箱影响因素的基础上,结合货物装载稳定性、空间独占性与平衡性,以集装箱容积利用率最大为第一优化目标、载重量利用率最大为第二优化目标,构建铁路集装箱平衡装箱优化模型.引入邻度、层换差等概念,结合松弛策略和回溯策略,采用分层系列法,提出基于动态分层和定位规则的两阶段求解算法.实例结果表明,该算法能快速、有效求解铁路集装箱平衡装箱问题.     

基于货物运到期限的列车运行线选择优化研究

采用规划型运输组织模式,根据货运市场动态需求,基于实施日进行铁路货物列车运行图编制是提高铁路货物运输时效性、实现铁路货运改革创新的关键。实现流线结合,对于动态的车流合理选择运行线进行挂运,即将车流指派到运行线对应的列车上,是确定货物运输方案的核心工作。确定的运行线不同,货物运输时间则不同,基于此,可为货主提供多种运到期限选择方案。以车流在途运输时间最小为优化目标,以货物列车运输能力、技术站有调中转作业时间等为约束条件,构建基于货物运到期限的列车运行线选择0-1整数规划模型;模型采用模拟退火算法求解,并提出了运行线选择的k短路算法;最后通过算例分析,验证了模型及算法的有效性。     

铁路快捷货运产品优化研究

近年来,由于社会经济结构和政策的改变,我国货物运输市场结构发生较大变化,铁路货物运输所占市场份额持续下降,面临严峻的市场经济考验。为抢占更多市场份额,优化当前铁路快捷货运产品,提供适应性强的新产品,将是今后铁路部门物流化改革、提升市场占有率的新利器。以中国铁路北京局集团有限公司快捷货物运输现状为例,从流程优化、服务提升、组织完善、信息化改革等方面对快捷货运产品进行优化设计,建立仓储物流中心,搭建智慧物流平台,构建信息化快捷物流网络,实现铁路物流产品的升级优化,使铁路快捷货运产品更具竞争性、更贴合市场需求。     

中外铁路快捷货运网络比较研究

运到时限是目前铁路快捷货物运输面临的首要问题,构建高效的快捷货物运输网络是解决问题的关键。通过对比国内外铁路快捷货运网络的载运工具和网络形态,分析我国铁路快捷货运存在的不足,提出铁路发展快捷货运的建议,以期为铁路快捷货物运输发展提供借鉴。     

铁路快运班列开行方案与车底周转一体化优化研究

在传统动态服务网络的基础上进行拓展,引入"运输状态"维度,构建"时间-空间-状态"服务网络,以清晰地描述货物的运输过程和车底的周转过程,将问题转化为一类多商品流问题。在此基础上,同时考虑列车开行时段、编组内容、固定运行区段、运载能力等约束,构建0-1整数规划模型,从而实现班列开行方案和车底周转计划的一体化优化。为提高模型求解效率,设计拉格朗日松弛启发式算法。算例证明了模型和算法的有效性,通过灵敏度分析给出了班列组织方式、可供运用车底数量对一体化优化方案的影响。     

考虑车辆周转的铁路动态货运服务网络设计优化模型及其分支-定价-切割算法

研究考虑车辆周转的铁路动态货运服务网络设计问题,目标是在合理设计铁路运输服务网络的基础上提高车辆利用率。将传统的离散时空网络拓展为考虑车辆周转的超级网络,构建混合整数规划模型,同时考虑列车开行时段、编组内容、空车调配、车辆归属、运输服务水平等约束。基于模型的NP-Hard特性,给出一种分支-定价-切割算法,通过在模型中添加Benders割的方法调整可行域,通过列生成方法避免网络规模较大导致可选径路数量过多的问题,该算法可保证模型收敛至最优解。算例证明了模型和算法的有效性,通过灵敏度分析验证可用车辆数量对于空车调配方案的影响。     

考虑货物异质性和模糊需求的高速铁路货运组织优化方法

组织实施高速铁路快运业务，是满足我国日益增长的高附加值、高时效性快运需求的有效方法。基于高速铁路快捷货运网络的“轴-辐”式特征，以及多品类货物集疏运需求的异质性和不确定性特点，研究高速铁路货运专列开行方案和配载方案的联合优化问题。提出异质货物协同运输策略，以总运营成本最小为优化目标，引入模糊集货需求下的机会约束和决策者风险偏好，构建高速铁路货运专列开行方案的混合非线性整数规划模型，设计基于并行改进变邻域搜索的启发式求解算法。以京沪高速铁路为例，对模型与算法进行验证和分析，结果表明：该优化方法能够有效提升高速铁路货运专列的装载率并降低运营成本，决策者风险偏好将直接影响优化方案。