基于仿真的公铁联运客运枢纽交通组织研究

为避免公铁联运客运枢纽开发后因交通组织设计缺陷导致的停车难、疏导难等问题,以减少乘客的换乘时间和换乘距离为原则,充分发挥铁路骨干的运输优势,结合道路运输快速、灵活多变的特点,以为客户提供"零换乘"、"门到门"的运输服务为目的,对淄博公铁联运客运枢纽设计了多种交通组织方案,并利用交通仿真技术对设计方案进行仿真测试,分析结果表明方案切实可行.     

公铁货流转移下铁路车流径路与列车编组计划联合优化

促进更多货流从公路转移到铁路是实现“双碳”目标的重要路径之一，也是推动铁路高质量发展的关键举措。鉴于此，本文以公铁货流转移量、铁路车流径路选择及编组去向等为主要决策变量，以公铁两网物流总成本极小化为目标，构建公铁货流转移量与铁路车流径路及列车编组计划联合优化模型，实现“公转铁”货流全过程、多阶段运输费用的数学表达，得到系统优化的OD间公铁货流转移量、车流走行径路和改编站点。针对模型的非线性特征，引入辅助0-1变量进行线性化，将其转化为混合整数线性规划模型，为验证模型有效性设计算例，借助数学规划优化器GUROBI进行求解。结果表明，模型可为公铁货流转移方案配置合理的接驳路径和列车编组方案；相较于既有研究，本文构建模型考虑了公铁两端的接驳转运费用和铁路车流集结与改编费用，使得“公转铁”物流总成本增加了约23.06%，转移货流量降低了约4.91%，更准确地描述了公铁货流转移过程，为制定“公转铁”运输方案和组织措施提供一定的理论依据。     

铁路集装箱中心站驮背式运输衔接组织研究

驮背式运输具有经济、环保、安全等优点,并且能实现门到门运输,为运输企业产生巨大经济效益。高效便捷的驮背式集装箱公铁联运对于集装箱中心站的作业能力提出了更高的要求,研究驮背式运输条件下铁路集装箱中心站的公铁衔接组织问题具有重要意义。本文建立了以寻求最优装卸设备配置数量为目标的衔接作业优化模型,以某铁路集装箱中心站集装箱发送作业的实际作业情况为依据进行实证研究,并应用MATLAB/Simulink软件对驮背式运输条件下该铁路集装箱中心站的发送作业过程进行仿真研究。     

考虑环境税的邮政快递企业多式联运路径优化问题

为减缓运输过程中碳排放较多带来的环境问题,研究在考虑环境税条件下,邮政快递企业在货物运输过程中利用多式联运进行路径优化的问题。基于轴辐式运输网络构建运输费用模型,通过调整目标函数中的环境税税率,改变环境税在运输总费用中的占比。采用改进的A*算法并通过实际算例验证模型,得到不同时间成本及环境税税率下的路径规划结果,并提供对应决策。算例分析显示,时间成本系数为5 000,环境税占比分别为低于32%, 32%~78%以及78%以上时,最优方案分别为仅公路运输、公水联运及公铁联运。这表明单一运输方式适用于时效性要求较低的运输作业,对于时效性要求较高的运输作业,多式联运不仅可提高运输效率,且能降低运输成本。     

一种基于联运产品服务效率的运输收益清算方法

既有多式联运收益清算一般按照各方式运输距离及费率确定,未充分考虑运输时间效率和外部性(如碳排放)对于联运服务竞争力的影响,导致收益清算与联运服务竞争力的分离,限制了联运服务的发展.本文据此提出了基于各方式运输时间效率及碳排放的收益清算方法,该方法考虑了各方式运输时间及运输时间比例的变化,并通过权重系数来满足不同联运环境下收益清算的需要“. 渝新欧”多式联运的实例结果表明,本文方法可提高运输效率较高、绿色低碳方式的收益占比,如当公路时间不变,铁路运输时间由目前的 14.9 d缩短至 9.0 d时,其收益由 95.0%提升至 98.9%.运输时间及其比例的权重系数案例显示,其他条件一定时,不同的权重系数下铁路的收益占比相差约3%,因此需根据实际联运环境确定合理的权重系数.     

一种基于联运产品服务效率的运输收益清算方法

既有多式联运收益清算一般按照各方式运输距离及费率确定,未充分考虑运输时间效率和外部性(如碳排放)对于联运服务竞争力的影响,导致收益清算与联运服务竞争力的分离,限制了联运服务的发展.本文据此提出了基于各方式运输时间效率及碳排放的收益清算方法,该方法考虑了各方式运输时间及运输时间比例的变化,并通过权重系数来满足不同联运环境下收益清算的需要“. 渝新欧”多式联运的实例结果表明,本文方法可提高运输效率较高、绿色低碳方式的收益占比,如当公路时间不变,铁路运输时间由目前的 14.9 d缩短至 9.0 d时,其收益由 95.0%提升至 98.9%.运输时间及其比例的权重系数案例显示,其他条件一定时,不同的权重系数下铁路的收益占比相差约3%,因此需根据实际联运环境确定合理的权重系数.     

考虑铁路折扣的集装箱公路与多式联运博弈定价

针对考虑铁路运输规模折扣的集装箱公路直运与经陆港公铁联运的均衡定价问题,选用包含经济成本、时间成本和碳排放成本的集装箱公路直运与公-铁联运广义费用函数,构建上层以承运人利润最大化,下层以托运人广义费用最小化为目标的双层规划模型,结合算例采用基于灵敏度的启发式算法求解,并对托运人效用敏感权重系数进行敏感度分析,验证模型有效性。研究发现：公路和多式联运的价格博弈会促使双方运价下降;铁路运输规模折扣可以使多式联运通过降低运价提高货运分担率和利润,减少广义运输费用和碳排放;20%的铁路运输折扣可以使多式联运分担率从 29.44%增长至 45.37%,利润增加 14.20%,使所有集装箱运输广义费用下降 2.71%,碳排放减少16.70%;铁路直达海港可以使经陆港多式联运的货物分担率上升13.82%,利润上升33.27%,使所有集装箱运输广义费用下降4.24%,碳排放减少14.16%;托运人运输服务偏好会影响陆港的定价策略。     

考虑碳税成本的综合运输网络货流分配优化

为推进煤炭等大宗货物运输“公转铁”,从运输参与方（托运人、承运人和政府）角度出发,研究综合运输网络下货流分配的优化问题。综合考虑运输费用、运输效率、碳排放量3方面因素,建立综合运输网络货流分配的线性优化模型,研究公铁运量目标比值和碳排放空间目标值等政策引导约束对货流分配的影响。算例结果表明：公铁运量目标比值变化能直接影响各路径货流分配量,同时显著影响碳排放量;碳排放空间目标值降低到82.152万t以下可提高铁路运输占比,但由于运输效率成本增加较快导致运输总成本增加,为保证运输总成本较低并尽可能减少碳排放量,需对二者进行权衡。     

地方砂石开采政策对水泥混凝土路面工程能耗排放的综合影响分析

为分析水泥混凝土路面建设工程中地方政策有关砂石资源开采规定对能耗排放产生的影 响,通过对水泥混凝土从生产加工到投入使用全过程中各个环节所需材料以及能源量进行统计整 合,得到相应的气体排放总量,经汇总后以清单表格的形式列出,并对具体环节中原材料的能耗 排放占比进行了综合分析。以江苏省为例,因限制开采的明令要求将直接导致原材料运输距离增 大,对应的气体排放量占比也随之发生改变：当运距小于20km时,砂石运输环节产生的气体排 放量在总排放量中占比较小,低于10%;当运距增大至35km时,占比增大至20%;当进一步考 虑跨省运输时,砂石运输产生的气体排放占比将高达57%。结果显示：地方政策的实施需要考虑 对全社会综合效益的影响;远距离运输应结合地理环境和交通设施,采取船运或铁路运输等形式 以减少气体排放量的增加;合理确定道路工程所需要的拌和站位置,尽量减少水泥混凝土的运输 距离,也可在很大程度上减少能耗排放总量。     

公路客运门到门运营模式下的末端线网优化

为解决高铁时代公路客运难的问题, 提出门到门的公路客运运营模式, 并构建了双层规划模型, 上层模型以公路客运服务商的日运营总利润最大为目标, 优化门到门模式下公路客运的末端线网, 下层模型计算均衡状态下交通网络上的客流量, 最后基于大连至沈阳运输区段的实际数据进行了案例分析。计算结果表明: 公路客运的日运营总利润随末端线路数的增加先升后降, 运营4条末端线路、日发车25班最佳; 高铁开通后原有运营模式下公路客运服务商的日运营总利润为7 270元, 票价为99元, 日均客流量为130人次; 门到门运营模式下公路客运服务商的日运营总利润为37 755元, 票价区间为[88, 105]元, 日均客流量将达到778人次。可见, 公路客运门到门运营模式可以有效提高公路客运的市场份额和运营利润, 在保证公路客运服务商利润的前提下, 大幅度提高整体客运服务水平。     

高铁参与下考虑时间窗的生鲜品多式联运路径选择

针对生鲜品小批量、高时效的运输需求,提出将高铁作为一种运输方式参与到生鲜品多式联运中.考虑中间节点混合时间窗以及目的地收货软时间窗约束,以运输成本、中转成本、时间惩罚成本、蓄冷成本和质量损耗成本构成的总成本最小为目标,构建多式联运路径选择与运输方式组合模型.以"哈尔滨-昆明"区间多式联运为例进行算例分析,采用混合田口遗传算法求解,算例结果表明:考虑节点时间窗时选择"高铁+公路"路径运输组合方式更优;节点时间窗的存在虽然会在一定程度上造成时间价值成本的增加,但具有较强的现实合理性,说明模型能够有效地为生鲜品快速多式联运提供实用性的路径参考.     

日韩货物中欧班列海铁联运路径选择研究

构建了中欧班列海铁联运网络以满足日韩货物跨国运输的市场需求;从货主角度出发,根据运输流程和基础设施建设情况构建了费用和可靠性函数,以总费用最小、总可靠性最高为双目标进行0-1整数规划;根据货主对时间、费用及可靠性等3个要素的不同侧重要求,确定不同目标函数的权重,加权求和将双目标转化为单目标函数问题,采用遗传算法求解;以釜山港至汉堡的计算机电脑和快消服装2类货物运输为例,得到不同权重下的最优运输方案,并与现有海运路线进行时间、费用和可靠性对比.结果 表明:选出的海铁联运最优路径在时间、可靠性和总费用上均优于现有海运路线,并能够满足货主的不同需求;中欧班列海铁联运网络的整体可靠性强.     

基于货物时间价值的空铁联运转运枢纽选址优化

高效合理的联运网络是空铁联运快递服务产品创新的重要支撑。本文在考虑货物时间价值的基础上,以空铁联运转运枢纽的位置以及运输方式选择为决策变量,构建以综合成本最低为目标的空铁联运转运枢纽选址模型,并设计变邻域遗传算法进行模型求解。以截至2019年开通高铁并设有机场的200个地级城市为例,采用复杂网络和优劣解距离法结合的方法选取空铁联运转运枢纽的备选城市,验证模型和算法的实用性及有效性。结果表明,运输时间限制和折扣系数是影响空铁联运网络综合成本的重要因素。随着运输时间限制的增加以及折扣系数的降低,空铁联运网络综合成本分别降低了15%和11%。空铁联运转运枢纽的空间布局主要受运输时间限制的影响。运输时间限制较低时,空铁联运转运枢纽布局以东北地区和西部地区为主,以提高快递运输的时效性。运输时间限制较高时,空铁联运转运枢纽布局向中东部地区转移,为经济服务趋势明显。空铁联运网络最优枢纽数量则受运输时间限制和折扣系数的综合影响,但运输时间限制对于最优枢纽数量的影响更为显著。合理布局空铁联运转运枢纽和提升空铁联运规模效益是提高空铁联运服务时效性和竞争力的重要途径。     

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。     

公路商品车运价测算及考虑燃油价格变动的铁路竞争力分析

运输结构调整和节能减排均要求促进商品车运输“公转铁”。本文提出一套测算公路商品车运输成本和价格的方法，解决传统方法未考虑回程空载和准确度不足的问题；利用有效设计技术高效采集商品车托运人的非集计货运方式选择行为数据，构建基于多项Logit和混合Logit的商品车运输公铁竞争力模型；整合公路商品车运输成本和价格测算方法以及商品车公铁竞争力模型，推导铁路市场份额对燃油价格的弹性表达式，比较分析燃油价格变化对不同OD (Origin Destination)铁路运输竞争力的影响。结果表明：本文提出的公路商品车运输成本和价格测算方法可满足实际使用要求；所构建的货运方式选择行为模型拟合精度较优，商品车的货运时间价值随运输距离增加而降低；当燃油价格上涨20%时，铁路中长距离与长距离运输市场份额均增加30%以上，而短距离市场份额仅增加0.01%；运输距离越长且OD间商品车运输需求越不均衡时，铁路运输市场份额的燃油价格弹性越大。此外，与燃油价格上涨1%相比，40元·t^-1的CO₂碳税税率对“公转铁”的促进作用较弱。     

技术站列车解编顺序的调整方法

在综合考虑技术站运输生产实际情况、调车机车能力限制和到发列车车流接续关系的基础上,提出了技术站列车解编顺序的调整方法．当前一列出发列车的待编时间长于或等于后一列的编组作业时间,且前一列的编组最晚开始时刻晚于或等于后一列的编组最早开始时刻时,可调整相邻列车编组顺序．当后一列到达列车的待解时间长于或等于前一列的解体作业时间,且后一列的解体最早结束时刻早于或等于前一列的解体最晚结束时刻时,可调整相邻列车解体顺序．上述规则可推广到跨列车解编顺序的调整．     

基于现代物流理论的公路快速货物运输组织

公路快速货运系统作为一种先进的运输组织形式,能够提供快速、安全、准确和“门到门”的运输服务。从第三方物流、公路货物运输与现代物流的关系等理论出发,在分析公路快速货运系统组成的基础上,对其货物运输组织形式进行研究,提出公路快速货物运输组织的发展思路。     

从控机车滞后时间对3万t列车纵向力的影响

使用列车空气制动仿真方法获得空气制动系统特性, 通过列车动力学仿真方法分析了3万t列车在多机车不同步条件下紧急制动和常用制动时车钩力, 提出了大秦线3万t重载组合列车的可行性编组。分析了从控机车在各种滞后时间情况下, 列车常用和紧急制动的最大车钩力的变化特点。研究结果表明: 平道常用全制动工况下, 从控二机车滞后时间比从控一机车滞后时间对车钩力影响更大, 从控机车滞后于主控机车5 s时, 最大车钩力增加了80.2%;平道紧急制动工况下, 从控一机车滞后时间对车钩力影响更大, 从控机车滞后于主控机车5 s时, 最大车钩力增加了335.9%;从控机车滞后时间控制在4.1 s以内, 车钩力可以控制在许用范围内。     

整车物流运输多式联运与路径优化研究

运输成本在整车物流成本中占比最大,合理的运输路线规划是降低整车物流成本中运输成本的关键。针对整车物流远距离商品车运输中物流成本过高的问题,本文从路线优化方面入手,选择合适的运输方式,以成本最小化为原则,在满足时间约束条件下,确定多式联运方案。该方案结合各种运输方式优势,有效利用资源,提高了设备使用率。通过采用多式联运路线优化方案,能降低整车物流的成本,为多式联运与路径的优化提供决策支持。     

带时间窗的中心站多车程集卡调度优化研究

为解决铁路集装箱中心站与周边货源地间的公铁联运多车程集卡集疏调度问题,将货源地的每一集装箱集疏需求视为一个任务节点,以集卡调度总成本最小为目标,综合考虑集卡容量和集装箱集疏时间窗等约束,构建允许同一集卡重复利用的多车程集卡调度优化模型,并设计改进的遗传算法求解该模型。为均衡集卡工作时间,以调度模型确定的最佳集卡数量和车程集合为输入,进一步构建以集卡作业时间之差最小为目标的集卡车程分配模型,并借助Gurobi精确求解每一集卡的最佳车程任务。以郑州铁路集装箱中心站为例进行实验验证,结果表明：本文所提方法能有效解决公铁联运集装箱在集疏环节的集卡调度问题;相较于单车程模式,多车程模式下集卡调度成本平均减少了60.31%;车程分配优化可以将集卡作业时间最大差值减少14.3%以上,提高了集卡作业时间的均衡性。