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...     

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.     

班期限制对多式联运路径决策的影响

多式联运中运输时间时效性的高低直接影响到发货人、承运人和收货人的利益。在以总运输时间为目标函数的多式联运路径决策模型基础上,提出了含班期限制的多式联运路径决策模型;并根据多式联运运输网络结构特征,设计了基于遗传算法的改进算法,对模型求解。算例结果表明:班期限制对多式联运路径决策有较大影响,含班期限制的多式联运路径决策模型更加合理。     

班期限制对多式联运路径决策影响研究分析

多式联运中运输时间时效性的高低直接影响到发货人、承运人和收货人的利益。在以总运输时间为目标函数的多式联运路径决策模型基础上,提出了含班期限制的多式联运路径决策模型,并根据多式联运运输网络结构特征,设计了基于遗传算法的改进算法对模型求解。算例结果表明：班期限制对多式联运路径决策有较大影响,含班期限制的多式联运路径决策模型更加合理。     

混合不确定条件下多式联运路径优化

针对运输时间及需求不确定的多式联运路径优化问题,综合考虑货运过程中节点作业时间窗、运输方式固定出发时刻及终点处的收货时间窗约束,采用基于情景的鲁棒优化方法,建立以运输、中转和仓储费用之和最小的多式联运路径优化模型,设计遗传算法并进行有效性检验.通过算例研究比较不同模式下多式联运的运输方案及成本,并探究鲁棒优化解的质量与遗憾系数、随机数波动范围的关系.研究结果表明：节点时间窗的存在和改变会导致运输成本和运输方案的变化,混合不确定条件下的多式联运路径鲁棒优化受到遗憾值约束及不确定因素波动范围的影响,将导致运输成本增加.由此,多式联运决策者需预判不确定因素的影响、选择合适的最大遗憾值、关注节点混合时间窗约束以降低成本提高效率.     

基于优势排序数的多目标多式联运方案优化

针对带服务时间窗的多式联运方案优化问题,考虑运输总成本和运输过程中不准点导致的延误总时间两个目标,建立了多时间窗多目标多式联运数学模型,引入基于分目标的优势排序数和总优势排序数概念,证明了优势排序数的若干重要性质,依据总优势排序数的性质构建适应度函数,设计了一种基于优势排序数及寻求Pareto最优解的多目标离散粒子群算法,案例结果表明了模型和算法的可行性和有效性,算法给出的Pareto最优解也从实践角度证明了总优势排序数的性质.     

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.     

低碳视角下的多式联运最优路径选择

为了降低多式联运运输过程中的运输成本和碳排放量,可以从承运人角度选择低成本、低排放的运输路径。以实际运输过程中火车、船舶的固定时间窗和收货人的软时间组成的混合时间窗为约束条件,以运输过程中的总成本最低、碳排放量最少为目标,建立双目标优化模型。采用带精英策略的非支配排序遗传算法(Non-dominated Sorting Genetic Algorithm,NSGA-Ⅱ)求解双目标优化模型的帕累托最优解集,为不同目标追求下的承运人选择不同的最优运输路径和最优运输方式的组合。设计了相关算例,由NSGA-Ⅱ计算得到的帕累托最优解集包含4个点,即4条最优运输路径和运输方式组合,分布均匀、收敛性好,为承运人提供了全面的决策依据,显示了算法的可行性和优越性。     

考虑模糊需求的多式联运路径优化

多式联运可有效降低物流成本,提高物流效率.本文构建了基于运量不确定的多式联运网络规划,以节点作业时间窗和运输时限客户满意度为约束,建立了以总费用最低为目标的多式联运路径优化模型,从运输路径和运输方式两个维度选择广义最短路径.应用Lingo 12.0实现模型的求解,实验结果表明了多式联运相较单一运输方式在运输时间与费用上的优越性,并应用灵敏度分析法,对比了仅考虑运输时限约束时客户满意度的变化,展示了运量的不确定性及运输弧与节点能力对路径规划产生的影响,揭示了客户满意度、网络能力、运输路径与费用等因素的相互关系,验证了所建模型的合理性.     

考虑总成本的冷藏集装箱海铁联运运输路径优化

为了打造高效、便捷的国际物流通道,同时提高消费者的生活水平,在“海运＋冷藏班列＋公路短驳”多式联运新业务模式下,文章提出了基于海铁联运的冷藏集装箱路径优化模型.文章以普通集装箱多式联运为基础,以包括制冷成本、运输成本、转运成本在内的总成本最小为目标函数建立模型.在算法上提出改进后的动态规划算法,把每个节点视为一段虚拟路径,通过算例分析得到在冷藏集装箱多式联运和普通集装箱多式联运两种情况下所得到的最优路径各不相同,冷藏集装箱在海铁联运的运输模式下,制冷成本虽然增加了,但总成本有所降低.研究冷藏集装箱海铁联运路径优化问题对决策者在选择运输路径时提供了可靠的参考依据.     

基于碳排放的综合运输流量分配及径路优化

针对有效降低交通运输领域的能源消耗及碳排放问题,从绿色交通的角度,构建了在一定碳排放水平下的公路-铁路综合货运网络流量分配及径路优化模型. 该模型根据多商品网络流理论,设置二元型决策变量,以运输服务水平等为约束条件,以最小化运输费用和碳排放成本为目标. 通过Matlab语言调用Cplex优化器,采用模拟数据对模型进行了验证. 结果表明该模型可以获得较理想的货流分配路径方案.     

列车运行调整与到发线运用的协同优化研究

在列车运行的过程中,受到各种不确定性因素的影响,列车可能会偏离图定运行计划,同时也会对车站的到发线运用造成干扰。针对列车运行调整与到发线运用协同的优化问题,本文兼顾列车运行调整约束与到发线运用约束,建立了多目标的整数规划模型,并设计了适用于求解该模型的分层序列鸽群优化算法。算例分析表明,模型对列车运行计划进行调整的同时,还能得到满意的到发线运用方案,并且分层序列鸽群优化算法可以快速求解列车加权总到发晚点最少和到发线占用总消耗最小的目标函数。     

多种运输模式下国内沿海集装箱港口布局模型研究

针对集装箱多式联运运输方式下港口合理布局的问题,研究并提出了Hub and Spoke运输模式下港口布局的数学模型;对于该模型的非线性优化问题,引入了人工神经网络方法求解;以辽宁省地区的沿海港口为例进行了计算,并显示出合理的计算结果。     

高速铁路中间站股道规模配置与列车时刻表的综合优化

高速铁路中间站的股道规模是影响线路通过能力和运输效率的重要因素;由于在高速铁路的规划阶段,很难对线路的远期客流情况进行预估,因此在运营一段时间后,往往需要通过修建侧轨或站台的方式,对线路沿线的中间站的轨道规模进行更新配置。对于高速铁路来说,其线路上运行的列车均为动车组列车,列车的追踪间隔短,发车密度大,在中间站的停站时间不能过长,一般都以快进快出的运营模式进行运营;同时高铁修建和运营具有高成本属性。文中以改建施工成本和总旅行时间作为评价目标,以列车时刻表与中间站股道数量的耦合关系为约束,构建了综合优化模型。在将约束线性化的基础上,借助商业优化软件GAMS和其集成的CPLEX求解器对模型进行了求解。算例结果表明：将中间站的股道规模配置情况和列车时刻表进行综合优化,一方面能够在时刻表中较好地确定列车越行和折返的站点,另一方面能够在最低施工成本的情况下最大限度地满足未来客流的需求。     

区域性煤炭运输节点的优化

针对当前我国煤炭行业物流诸多现实问题,尤其是煤炭运输通道规划合理化问题,通过对煤炭物流客户的需求量、运输距离及多式联运等信息的分析,并在对煤炭配送中心选址的重要性、合理性及其煤炭调运成本的影响因素的研究之后,文中运用煤炭配送中心合理的选址优化模型与配送成本优化模型等优化方法,实现煤炭运输成本最小化,以达到优化区域性煤炭运输节点的目的。煤炭配送中心合理的选址优化模型与配送成本优化模型的科学性和有效性也经过实验证明其应用的实际价值,为我国煤炭运输通道合理化的建设提供理论和技术支持,也有为我国煤炭运输通道的未来发展提供了指导性的意义。     

长江流域进口铁矿石水运系统研究

分布于长江流域的钢铁企业，每年需要从国外进口大量的铁矿石，这部分铁矿石进口的水运过程需要跨越远洋，沿海和内河3个不同的航,不及航线，中转方式以及船型等众多不确定因素，为了求解这样一个复杂的水运大系统，对这些钢铁企业钢铁矿石原料的进口需求进行了分析和预测，建立了长江流域进口铁矿石水运网络模型，利用运筹学和最优系统规划的方法，以1年内进口铁矿石运输的总费用为目标函数，对水运网络中各条航线的运量分配，航段划分，运输方式和运输船舶的选择等系统要素进行整体综合优化，并对运输线路和，运输船型，航线运时等进行了全面规划。     

内河航道网络优化研究

针对内河水运发展结构不合理的问题,考虑货主和航运企业与航道网络规划者之间的博弈关系,构建了一个航道网络优化的双层规划模型,上层模型以航道网络优化方案的建设成本和运行成本之和最小为目标函数,下层模型采用用户均衡的航道网络配流模型,并运用遗传算法对模型求解。以山东省为例进行实证分析,选择3个评价指标对优化方案结果与原规划结果进行对比评价,结果表明,该航道网络优化的双层规划模型所得山东省航道网络优化方案比原方案更优越,提升了区域航道网络的运行效率,验证了模型的有效性。