低碳运输下陆路运输系统货流转移及流量分配综合优化

基于公路网和铁路网在货物运输过程中的不同特点,研究了可以实现低碳交通运输目标的陆路运输系统货流转移及流量分配的综合优化问题,并构建了相应的0-1规划模型.该模型以包含碳排放成本在内的陆路运输总成本最小化为目标函数,约束条件设置为节点的转移能力限制、公路运输弧段和铁路运输弧段的通过能力限制以及铁路网流量分配的树形径路特点等.通过算例对该模型进行验证.结果表明:鉴于铁路运输在成本和碳排放方面的优势,公路网货流转移至铁路后,可使包含碳排放成本在内的陆路运输系统总成本大大降低;通过对铁路网货流进行重新分配,优化了铁路货流的运输路径,提高了铁路运输能力的利用率.     

基于改进烟花算法的中俄商品多式联运路径优化

中俄双边贸易随着"一带一路"倡议的深入落实呈现出稳定增长的态势,商品需求量的增多以及需求时间的多样化使得商品运输方式发生了重大转变,运输方式由原来的单一运输转变为现在的多式联运.通过多式联运构建综合交通运输方案,既能够满足商品需求量的激增以及商品需求时间的多样化,同时又能够发挥不同运输方式之间的优势,形成优势互补.为了求解多式联运物流路径优化问题,本文以中俄贸易区间的运输路线与运输方式为研究对象,综合考虑中俄贸易区间的商品种类、需求特点以及运输方式,建立了以运输成本、运输时间、碳排放量为优化目标的多目标优化模型.针对中俄贸易实际运输情况,本文仅考虑公、铁、海3种运输方式之间的多式联运,同时针对所构建模型的随机性和隐并行性,设计了求解该模型的改进烟花算法(improved FWA).通过以中俄两国之间的多品类商品运输为例进行算例分析,获得了多式联运运输路线的Pareto非劣解以及相应的运输成本、运输时间和碳排放量,并且与基本烟花算法进行对比,验证了模型和改进算法的有效性.同时,本文以运输时间作为灵敏度分析变量,分析不同时间需求下,运输方案在运输成本、运输时间和碳排放量3个属性之间的变动趋...     

基于模糊机会约束规划和鲁棒优化的绿色多式联运路径优化研究

[目的]探究在运输时间、中转时间、等待时间和运输货损率混合不确定条件下的绿色多式联运路径优化问题,为绿色多式联运路径决策提供理论依据.[方法]在考虑运输过程中碳排放和噪声污染的基础上,以最小化运输成本、运输时间、碳排放量、噪声污染以及货损量为目标建立不确定条件下的绿色多式联运路径优化模型,并将其扩展为模糊机会约束模型及...     

低碳化背景下海运集装箱空箱调租优化

从低碳经济角度出发,考虑海运碳交易和碳排放约束,在保证重箱正常运输的前提下,建立空箱调租双目标优化模型,分析碳交易制度、碳排放限额以及碳交易价格对空箱调租总成本与空箱调运时间总偏差的影响.研究结果表明:政府小幅度降低分配船公司的碳排放份额可有效降低航运业碳排放量;船公司通过碳交易购买碳排放份额可缓解其减排压力,并可降低空箱调租总成本;政府可以适当提高碳交易价格以降低船公司的碳排放量.     

新冠疫情和双碳战略背景下班轮运输多目标优化

针对新冠疫情与"双碳战略"背景下的航线配船和货物分配问题,为满足班轮公司对船队运输效率、经济效益、服务质量和环保效益平衡发展的要求,以船队平均舱位利用率和营运利润最大以及货物时间价值损失与单箱碳排放量最小为目标,建立班轮航线配船与货物分配多目标优化模型.根据子问题间的内在联系,将模型分解为双层模型,上层采用混合整数非线...     

基于碳减排政策的多式联运运输方式选择优化模型

研究了基于碳减排政策的多式联运运输方式选择问题.通过引入碳税机制,构建了数学规划模型.模型中以货物运输成本、转运成本以及在运输和转运过程中产生的碳排放成本最小化为目标函数,以货运过程中的碳排放总量限制、运到时间约束、相邻节点间只能选择一种货运方式以及节点内只能选择一种转运方案等为约束条件.最后,以鄂尔多斯到上海的多式联运为背景设计了算例,利用VC++6.0调用Lingo11.0实现模型的求解,并通过进一步加强碳排放总量的限制进行模型求解的对比分析,获得更加符合国家碳减排政策倡导的优化结果,验证了所建模型的合理性.     

低碳经济下内河班轮航线配船模型与UTA优化方法

针对低碳经济下内河班轮航线配船问题,在给定运输需求和航线的前提下,以船队经营成本最低、碳排放量最小和发船频率最高为优化目标,建立低碳内河班轮航线配船优化模型,提出一种基于效用加性方法(Utilities Addictives,UTA)的多目标线性优化求解方法,以长三角有代表性的5条内河班轮航线进行算例研究.根据企业决策者给出的偏好信息,利用UTA方法推断出3个目标的效用函数,进一步根据效用函数来优化3个目标.结果表明,本文提出的模型方法能够有效地平衡和优化经营成本、碳排放以及发船频率目标,决策结果符合决策者偏好.该模型是线性的,相比非线性模型更容易算出最优值,更易于应用.     

基于生命周期的工程翻新轮胎碳排放分析与评价

构建了基于生命周期分析的工程翻新轮胎碳排放模型,提出了工程翻新轮胎生产阶段、运输阶段、使用阶段和再利用4个阶段碳排放的理论计算模型及计算方法,提出了工程翻新轮胎净碳盈余、碳削减模型及碳削减率等碳排放评价指标,定量分析了工程翻新轮胎生产阶段、运输阶段及使用阶段的碳排放清单,分析了二次翻新、燃烧分解、机械粉碎、燃烧发电、低温粉碎等5种典型再利用阶段的碳排放-削减清单,并进行了各阶段的碳排放对比分析及评价.结果表明:工程翻新轮胎生产阶段的碳排放最大,运输阶段的碳排放最小,二次翻新的碳排放削减效果最好,燃烧分解、低温粉碎的碳排放削减效果最差.     

不确定需求下考虑混合时间窗的多式联运路径优化

针对多式联运运输网络复杂等问题,提出一种基于不确定的客户需求,引入混合时间窗约束,以总成本、碳排放量最小为优化目标的多式联运优化模型,运用三角模糊数以及机会约束规划理论对模型进行清晰化.考虑粒子群算法的局限性,将模拟退火算法的思想与其结合,对基本粒子群算法进行改进.通过实例分析以及运用灵敏度分析法,分析了运量的不确定性以及节点运输能力与中转能力对路径优化产生的影响.结果表明,基于模拟退火的粒子群算法的寻优能力优于粒子群算法.随着客户对需求量的满意度增加,总运输成本和碳排放量也会增加,增强各种运输方式的运输能力和节点中转能力可以有效降低运输成本,优化运输路径,为决策者选择运输方案提供依据.     

能力约束下单产品多厂区联合决策模型及算法

针对具有能力约束的制造厂和多用户组成的生产-分销系统,研究了生产和运输能力约束下生产与运输联合决策,决策变量为产品的生产周期、供应商和用户之间的运输频率以及产品的经济分配量,优化目标为最小化供应链的单位时间平均总费用.在建立问题的非线性规划模型后,对模型进行了改进,提出了适合该问题模型的分配启发式算法.采用该算法和拟牛顿法(quasi-Newton method,QNM)分别对不同规模的问题进行了实例计算,结果验证了该模型的正确性和算法的有效性.     

轴辐式中国国内煤炭运输网络构建

提出轴辐式中国国内煤炭运输网络结构,构造一个同时考虑经济因素和环境因素的双目标轴辐式煤炭运输网络优化模型.应用精英策略非支配排序的遗传算法(NSGA-II),设定10个算例,并对比多目标粒子群优化算法(MOPSO)和多目标和声搜索算法(MOHS)对模型进行求解.结果表明,轴辐式煤炭运输网络优化模型有效,相比于MOPSO、MOHS算法,NSGA-II算法能够在更短的时间内生成较高质量的最优解,并且所得最优解二氧化碳的总排放量更少.     

考虑出行全过程的城市群多方式交通流分配模型与算法

为优化城市群旅客运输网络结构,提出了组合出行模式下城市群多方式交通流分配模型,研究网络均衡时城市群多方式旅客运输网络的流量分布状态.基于对城市群出行全过程的充分分析,利用超网络理论构建了城市群多方式交通超网络模型,将超网络的路段划分为上网路段、行驶路段、换乘路段和下网路段等4类,其中行驶路段包括城市交通网络上的行驶路段...     

基于需求不确定性的分层网络设计研究

为研究在需求不确定影响下的分层航空运输网络优化设计问题,以确定型分层运输网络模型为基础,将优化目标设置为可能的需求场景下期望网络运行成本最小。提出基于需求不确定性的分层网络设计模型,同时给出网络中O/D路由的求解方法。以某年我国的实际航空运输数据为例,计算分析确定型和不确定型分层网络设计模型所得到的运输网络在需求不确定影响下的成本鲁棒性。结果表明,本文提出的模型具有更好的成本鲁棒性。     

基于双层规划的公航联运旅游交通网络规划研究

为了满足旅客多样化的出行需求，规划旅游交通网络，本文基于旅客联运出行视角，提出一种新的公路-通用航空短途运输联运（公航联运）方式，构建了公航联运旅游交通网络双层规划模型。上层以旅客出行总时间最短和交通网络线路运营总成本最小为目标，设计交通线路方案，下层模型以单个旅客出行时间最小为目标，对线路进行客流量分配。采用遗传算法求解模型，通过实例分析表明，构建的公航联运交通网络模型具有科学性，合理性和可行性。     

中国交通运输碳减排区域划分

在国家碳排放分解研究的基础上,对中国交通运输碳减排区域划分进行研究,提出公平性、可行性、效率性及优先性4大原则。以行政区域为单位,构建碳减排区域划分指标体系,确定区域经济发展水平、交通运输业发展水平和交通运输碳排放水平3大影响因子,提出人均国内生产总值GDP、铁路网密度、公路网密度、货物周转量以及货运总量等10项指标,以2009年30个区域截面数据为样本,采用经济发展阶段理论、主成分分析法及系统聚类法对指标进行计算分析。研究结果表明：中国交通运输碳减排区域按照碳减排潜能划分为优化、重点、积极及限制碳减排4类区域;碳减排潜能呈从东部向西部递减的变化趋势;东部沿海地区的碳减排潜能最大,是碳减排的关键区域。     

基于预测的城市交通拥堵传播与控制策略研究

为缓解城市交通拥堵,提高城市交通网络的运行效率,提出了预测型交通拥堵控制策略的理念. 运用改进的中观交通仿真模型模拟城市交通流的运动规律,采用类似随机动态交通分配的方法对动态的OD进行网络加载,得到了交通状态的预测,从而提前判断交通拥堵的发生,制定相应的交通拥堵控制策略,防堵于未然. 仿真结果验证了本文提出的方法可以有效地控制交通拥堵.     

基于灰色神经网络的道路权重确定方法

提出了一种基于灰色神经网络的道路权重确定方法.首先利用灰色预测模型少数据建模和人工神经网络模型非线性逼近的优点,将两种模型有机结合,实现对交通流的模拟预测;其次利用交通流量-行驶速度以及行驶速度-行驶时间的关系确定交通流量与行驶时间的关系模型;最后结合前两部分建立的模型构建基于灰色神经网络的路阻函数模型,从而确定路段的权重.实验结果表明,该方法具有较高的精度,且模型利用少量的数据就可以确定路段的路阻函数,为路段权值的确定提供了一种有效可行的方法,可用于智能交通的路径规划等应用中.     

城市交通网络目标配流模型

进行城市交通网络规划时,一方面需充分利用交通网络各路段的通行能力,另一方面又需考虑到某些路段为了控制交通拥挤、交通污染等而设置目标流量的要求,为此本文建立了已知固定交通需求下的双目标网络配流模型,并将此模型转化为等价的凸目标规划模型．通过求解最优控制不等式组模型的方法对配流模型进行求解．这模型及其算法在小型模拟网络上得到了实施．     

随机需求条件下多商品混合运输供应链网络均衡模型及其求解方法

研究了随机需求环境下具有相互关联的多种商品供应链网络均衡问题.在研究多商品混合运输的同时考虑了需求的不确定性,建立了具有商品交叉运输成本的随机多商品混合运输供应链网络均衡模型,分析了交叉运输成本和罚金对供应链的影响;建立了求解随机多商品混合运输供应链网络均衡模型的投影压缩算法,获得了收敛性结果;数值实例证实了该模型及其求解算法的有效性,同时表明,对于该模型的求解,所运用的投影压缩算法优于普遍采用的修正投影算法和拟牛顿算法.     

基于充分可观控实验方法的城市轨道交通客流随机分配模型优化

城市轨道交通起讫点间路径客流分配直接影响各条线路断面客流量的大小,进行科学精准的网络客流分配是实施客流统计分析、客流预测、运输计划编制、客运组织等工作的重要基础。基于城市轨道交通客流在轨道交通线网内的时空分布是充分可观控的理论,辨析影响客流随机概率分配的主要因素,建立网络模型架构,基于随机效用理论优化乘客出行的微观路径选择行为和决策过程,将客流随机分配模型中的有效路径效益值函数优化为分段函数。通过对结果进行路径分配比例验证及分线断面客流量验证,说明优化方法达到预期目标,为实现规范化、科学化、系统化的城市轨道交通清分奠定了坚实的基础。