考虑CO_2排放的轴—辐式集装箱海运网络设计

全球海运CO_2排放体系对航运公司设计轴-辐式集装箱海运网络具有直接影响.通过度量集装箱运输成本、港口挂靠成本、CO_2排放成本,结合集装箱流量守恒与枢纽港口容量限制两个约束,构建了考虑CO_2排放的轴-辐式集装箱海运网络优化模型.运用拉格朗日松弛算法对模型进行求解,仿真结果验证了模型与算法的有效性,也表明CO_2排放成本与枢纽港口利用率之间存在着负相关关系,枢纽港口容量影响着航运公司的港口选择行为.     

模糊随机环境下B2C电子商务配送系统CLRIP集成优化模型

结合B2C电子商务配送系统的特点,在考虑客户需求具有模糊随机性的基础上,将设施选址、车辆路径和库存控制等3个层次的决策进行集成优化。建立具有模糊随机变量的混合0-1整数规划选址-路径-库存问题(CLRIP)集成优化模型,利用模糊可能均值法将模糊随机模型转化为确定的CLRIP模型,并设计了基于优化方法和禁忌搜索算法(TS)的两阶段混合启发算法对其进行求解。最后,利用算例验证了模型的正确性和算法的有效性。     

堆区混贝的堆场场吊调度模型与算法

为提高集装箱码头堆场场吊作业效率,研究了堆场单堆区混贝条件下的场吊调度问题.在单堆区内集装箱混贝堆放的前提下,提出了堆场场吊装卸作业时间窗约束、作业次序依赖的设备调整时间及堆场空间约束等,并在此基础上建立了整数规划模型.针对这一模型设计了改进禁忌搜索算法对问题进行求解.最后通过数值实验表明改进后的算法在对大规模问题求解时具有良好的效果,且算法效率较高.     

支线航运网络下集装箱分配与船舶调度联合优化北大核心CSCD

将产生集装箱运输任务的货源点加入至轴辐式航运网络的支线运输网络中,构建了三级支线运输网络.考虑货源点集装箱在不同喂给港的分配对支线船舶运输成本的影响,以三级支线网络的总运输成本最小为目标,建立了集装箱分配与支线船舶调度联合优化模型.针对模型,首先设计两阶段算法进行求解;然后,基于列生成的思想设计了整合优化求解算法.算例实验表明对于小规模算例,整合优化算法的求解结果与Gurobi的计算结果仅相差1%左右;对于大规模算例,整合优化算法的求解结果均优于Gurobi,从而验证了整合优化算法的效率;此外,整合优化算法的求解结果相比于两阶段算法有显著提高,证明了整合优化集装箱分配与支线船舶调度的重要性.     

基于拥堵控制的轴辐式快递主干网规划

根据快递运输主干网的设计特性,建立具有拥堵控制、考虑OD货运流配送时间限制的轴辐式快递运输主干网设计数学模型。根据模型特点设计组合优化版本全局人工鱼群算法(CO_GAFSA)求解该模型,并通过实验确定算法参数。算法将模型中的运输时间和枢纽点容量两个强约束纳入适应度函数进行处理,降低算法计算复杂度。为了检验算法的效率与适用性,采用CAB测试算例,将文中的算法与CPLEX软件求解结果进行比较,验证了模型与CO_GAFSA算法的有效性。最后,实验通过比较引入拥堵控制前后各枢纽点的利用率方差来评价模型的拥堵控制效果。     

航运资产整合下海运网络的航线、路径和船舶的集成优化

针对航运资产整合后新企业的海运网络重建问题,从营运船舶的角度提出了轴-辐式网络和多港挂靠相结合的混合模式.结合混合模式对基于航线、路径、船舶一体化决策的可能约束,建立了总成本最小化为目标函数的线性混合0-1规划问题,设计了拉格朗日分解、次梯度、预处理与可行解构造的求解算法.通过一组准实例的数值仿真,验证了该求解算法在解决大规模问题时具有较强的计算性能.结果表明:航运资产整合可为新企业带来明显的规模优势,但海运网络重建成本控制的关键在于船队规模及其结构的再优化;新企业应选择合适数量的枢纽港口来布局主干网络,并通过优先保证分支网络上适当船型的配置和兼顾主干网络上大型船舶的充分利用的方式来提升船舶利用率.     

竞争环境下轴–辐式海运网络设计与定价决策

针对海运市场上处于不同地位的海运企业以轴–辐式海运网络设计与定价决策进行竞争的问题,建立了领导者以成本导向的离散枢纽选址模型与跟随者以需求导向的连续枢纽选址模型,分别采用CPLEX与Lambert W函数、NCP函数、凝聚函数和增广Lagrange乘子罚函数法进行求解;最后,通过算例验证了模型和算法的有效性.仿真结果显示,跟随者只有在领导者经营少量的枢纽港口且定价的成本加成较高时,通过建立多个枢纽港口享用较大的规模经济效应来获取丰厚的利润;跟随者还可通过提高定价决策以争取额外的利润,这是因为海运市场上始终存在着一些愿意支付更高价格的托运人.     

求解模糊需求车辆路径问题的两阶段变邻域禁忌搜索算法

模糊需求车辆路径问题(CVRPFD)是对带容量约束车辆路径问题(CVRP)的扩展,属于经典的NP难题,其求解与需求确定CVRP区别较大,较为复杂,具有很强的理论和现实意义.基于先预优化后重调度的思想,提出一种新的两阶段变邻域禁忌搜索算法(VNTS)对其求解:在预优化阶段,基于可信性理论构建模糊机会约束优化模型处理客户点模糊需求,设计VNTS求解预优化方案;在重调度阶段,设计随机模拟算法模拟客户点实际需求,提出一种新的点重调度策略对预优化方案进行调整.算例实验表明两阶段变邻域禁忌搜索算法是一种求解CVRPFD的有力工具,点重调度策略调整效果较佳.     

考虑OD对出行时间可靠性的道路网容量可靠性

构建了基于OD对出行时间可靠性的路网容量可靠性双层规划模型,其中下层规划用随机均衡交通分配来描述出行者的路径选择,上层规划为满足出行时间可靠性的基本OD需求乘子最大。假定路段容量服从双侧截尾正态分布,基于Monte Carlo仿真技术和网络均衡流灵敏度分析方法,设计了一种求解路网容量可靠性的启发式算法。用一个小型网络开展了数值分析,验证了所建模型和算法的有效性。     

多集装箱堆场空间分配与车辆调度集成问题的建模与优化

论文研究卸载集装箱堆场空间分配与车辆调度的集成作业问题. 在该问题中,卸载集装箱动态到达,车辆循环使用,需要同时决策集装箱堆放位置及车辆的分配和路线. 对此问题建立整数规划数学模型,考虑车辆调度约束以及堆场吊机操作等实际约束,目标函数为最小化makespan. 根据问题的特点设计两阶段禁忌搜索算法来求解此问题. 在实验中,通过将禁忌搜索算法的结果同标准优化软件CPLEX所求得的最优解或下界比较,算法求得了其中7组算例的最优解且剩余算例平均偏差小于5%,说明所设计的算法可以有效地解决该集成问题.     

求解Job Shop调度问题的改进禁忌搜索算法

提出一种改进的禁忌搜索算法,解决传统禁忌搜索算法优化效果对运行次数和初始解依赖的不足,提高这类问题的求解质量.根据Job Shop调度问题解的特征,提出基于关键工序的邻域选择方法,采用此邻域选择方法构造禁忌搜索算法,当无邻域时,重新产生初始解进行禁忌搜索,将传统的禁忌搜索算法从单起始点搜索改进成多起始点搜索.采用改进的禁忌搜索算法对13个难的benchmarks问题进行10次求解,得到的平均值8个优于TSAB算法,得到的最优解6个优于TSAB算法、4个与TSAB算法相同.采用基于关键工序的邻域结构构造的改进TS算法具有较强的搜索能力.     

震后初期Single-Hub应急物资筹集模型

在震灾应急决策中,为解决无限制需求期、筹集时间为模糊区间数、枢纽节点无容量限制时的单枢纽应急物资筹集网络的优化问题,通过构建多目标数学规划模型,并设计逐次枚举的启发式算法。根据应急物资满足程度和筹集时间最短要求,采用混合复合路径连接方式,以保证应急物资筹集网络的效率和效益。在算法设计上,将应急物资筹集的双目标规划模型转换为全直送模式和纯Hub模式的单目标线性规划求解,并将所有节点弧逐次迭代,寻找全局最优弧集;根据最优节线连接方式,确定混合轴辐式应急物资筹集网络结构,并对应急物资筹集方案选优;最后,案例验证表明,基于逐次枚举的启发式算法相比模拟退火算法(SA),在运算难度、迭代次数以及最优筹集时间上都有明显的优势,能够运用于震灾应急物资筹集决策中。     

多分配快递轴辐网络的枢纽选址与分配优化方法

快递网络枢纽选址与分配方案的优劣直接关系到快递网络的运营成本和服务水平, 是快递企业运作的基础. 本文详细分析了多分配快递轴辐网络的节点及连接关系、径路特征与形式等网络设计要素, 并分析了快递网络设计中的相关费用和运输时间预算; 在运输时间预算约束下, 以分拣费用、运输费用、中转费用之和为目标函数, 建立了多分配轴辐式快递网络枢纽选址与分配优化模型, 并设计了基于条件最短路的模拟退火求解算法, 最后通过算例验证了模型和算法的有效性.     

基于收益管理的海运集装箱舱位分配随机规划模型

基于收益管理的思想对不确定环境下海运集装箱的舱位分配问题进行了定量研究。针对海运业的发展趋势和海运收益管理的不同特征,对所研究的问题进行了描述,建立了考虑多产品和空箱调运的海运集装箱多航段能力分配模型,基于需求的不确定性考虑,应用了稳健优化的方法对该模型进行求解。最后通过数字仿真,说明了模型和求解方法对于海运集装箱企业的收益管理问题具有应用价值。     

沿海运输权规制下轴-辐式海运网络的航线设计与运力配置研究

针对沿海运输权规制下单一海运企业的轴-辐式海运网络组织问题,综合考虑不同沿海运输权规制对航线设计的影响、多港挂靠组织模式下船舶挂靠港口限制的突破、所有起讫港口之间可能存在的航线集合,构建了一个混合0-1线性规划问题的数学模型,以期达到航线设计与运力配置的总运营成本最小化的目标.利用拉格朗日分解算法进行求解.最后,通过一组算例验证了所设计算法可在适当的时间内得到令人满意的解;仿真结果显示,单一海运企业的总运营成本会因各个国家实施的沿海运输权规制的放开或可利用的船舶容量限制的加大而降低.     

基于业务外包的集装箱港口车辆调度问题

针对集装箱港口自身运输车队能力的限制,提出了一类基于业务外包的车辆调度模型并对其求解方法进行研究。在详细分析集装箱港口各种业务订单特性的基础上,依据作业订单信息对集装箱港口作业任务进行分类;抽象出了描述此类基于业务外包的车辆调度问题的数学模型并提出一种业务外包定价策略,设计了一种禁忌邻域搜索求解算法;通过对实际调查数据进行处理验证了该模型和算法的有效性,通过与其他算法处理结果进行对比验证了所设计的邻域搜索算法的优越性;最后通过对实验结果数据进行统计分析,得出了一些对集装箱港口作业有实际指导意义的业务外包规则。     

基于双层规划模型的制造业选址布局优化方法研究

经济全球化趋势和全球多式联运网络的形成推动了资源的自由流通和优化配置,改变了制造产业的空间分布形态.本文针对经济全球化背景下制造产业的选址优化问题,提出选址优化与分布-分配相结合的双层规划模型.在模型中运输网络被拆分成原材料运输网络和产品运输网络,上层模型用于确定产业的选址方案和原材料及产品流量的OD矩阵,下层模型用于计算OD流量在运输网络中的交通流特征.为求解模型,设计遗传算法和Frank-Wolfe算法相结合的启发式求解算法,并以中国钢铁制造产业的选址为例验证模型的可行性.结果表明该方法具有实用性,可以有效帮助决策者实施制造产业的选址决策.     

同时送取货的随机旅行时间车辆路径问题方法

建立了同时送取货的随机旅行时间车辆路径问题(STT-VRPSPD)的机会约束规划模型,构建了分散搜索算法求解策略.分散搜索算法中,针对STT-VRPSPD问题的复杂特性,构造了解的改进策略、组合策略,并采用改进的节约算法构造分散搜索算法初始解,从而使文中设计的分散搜索算法更加适应STT-VRPSPD问题特有的负载波动性.仿真实验中,首先对分散搜索算法的参数设置进行分析,确定了最优参数组合;然后基于经典的Dethloff算例数据,构造了STT-VRPSPD的测试算例,并对分散搜索算法和遗传算法进行了对比分析,结果表明,分散搜索算法对于STT-VRPSPD的求解质量优于遗传算法.     

基于混合航线结构的集装箱航线与空重箱运输综合优化模型

基于混合航线结构,构建双层规划模型,优化集装箱航线与空重箱运输方案. 基于遗传算法与线性规划优化算法开发改进的遗传算法求解模型. 模型以航线收益最大为目标,同时确定干线靠泊港、干线港靠泊顺序、支线港以及空重箱运输方案. 对某班轮公司亚欧航线的优化结果显示：若用4000TEU船型,需投入9艘船舶,航线的运营收益为每周19.56万美元;而若用10000TEU船型,需投入7艘船舶,航线运营收益为每周31.35万美元. 另外,对比两类船型的航线方案可以看出,随着使用船舶的大型化,轴辐式与环绕式航线成为航线主流结构,这与航运市场的实际情况相符.     

“红包车”机制下的共享单车调度问题

共享单车具有随取随放的优点,但用户的租还车使站点之间经常出现供需不平衡现象.为了有效缓解运营商调度压力,提出了一种顾客参与调度的共享单车调度方式.将某些闲置的共享单车设置为红包车,鼓励用户将红包车骑到需求旺盛的区域,用户完成调度后可以获得红包奖励.以运营商运输成本,红包奖励支出以及未满足站点需求的惩罚成本最小为目标建立了混合整数规划模型,并设计了混合禁忌搜索算法对模型进行了求解.数值实验表明:红包车机制可有效减少运营商总成本;混合禁忌搜索算法可以有效求解大规模问题.