轴-辐式网络下基于多枢纽竞合的航线优化与港口定价决策

"海上丝绸之路"对我国大型航运企业运营网络的航线优化和枢纽港口的定价决策提出了新的挑战.本文构建了轴-辐式网络下航运企业基于港口容量限制的多条航线优化模型和具有横向竞合关系的多个枢纽港口定价决策模型,并经效用函数、Logit函数和Kuhn-Tucker约束等价变换为一个非线性混合整数规划问题.利用GAMS软件进行的实例分析结果表明,高港口定价有利于枢纽港口但并非航运企业所期望的,反之亦然;完全合作可惠及航运企业和枢纽港口的整体利益,而远交近攻能为潜在的战略枢纽港口提供可观的经济收益;航运企业因途径港口存在容量限制只能采用分摊运输,而基于港口价格、干线距离、港口竞合等方面针对性地选择"枢纽港口组合"对成本控制会更有效.     

随机运输能力条件下区域港口群运输网络优化

为了对区域港口群运输网络进行优化,降低运输总成本,在考虑航线运输能力为随机条件下,运输航线成本函数为运输量的凹函数时,由有限个区域始发港、一个区域枢纽港和多个目的港所组成的运输网络优化问题.①得出航线成本是航次运输批量的准凸函数,并对航次运输批量和航线成本进行优化;②在考虑航线成本最优条件下,对区域始发港到某个特定目的港之间的运输路线进行决策;③对区域始发港到所有目的港的整个运输网络的运输路线进行优化,提出区域港口群运输网络的整体最小成本和最优运输航线;④通过算例验证所提出的模型的实用性.     

区域港口群多期投资优化决策模型

我国港口群区域中主体分工不明确、低水平重复建设造成港口岸线资源的浪费等现象日益突出;现行的港口投资规划理论与方法,已经无法适应现阶段及未来港口可持续发展的实际需要.本研究以港口群与腹地运输成本和港口建设成本、港口群运营效率为主要优化目标,在分析港口-腹地供需平衡、生态承载力等约束下,建立了区域港口群多期投资优化决策理论模型,填补了港口群投资优化决策理论的空白,从而为防止港口群区域内不理性建设和竞争造成对资源的巨大浪费和生态环境的破坏,具有现实意义.     

不确定OD需求下的轴-辐式集装箱海运网络设计

从轴-辐式集装箱海运网络设计角度出发,深入分析港口节点、航段节线和集装箱OD三个要素的相互关系,考虑到集装箱OD需求的不确定性对轴-辐式集装箱海运网络设计的影响,利用随机规划方法,建立不确定OD需求下的轴-辐式集装箱海运网络优化模型,借助机会约束规划将其转化为确定性等价模型;结合贪婪算法改进禁忌搜索算法对模型进行求解。研究结果表明:禁忌长度的增大将降低算法的效率;随机模型比确定模型具有成本优势;改进禁忌搜索算法具有更快的收敛速度和更准确的求解精度。     

轴-辐式机场长途巴士线网运营时刻表优化设计

针对轴-辐式机场长途巴士线网的发车时刻问题, 构建时空网络, 分析乘客到达机场的行为与过程; 基于航班起飞时刻, 在乘客的候机与换乘时间上限约束下, 建立巴士时刻表优化模型, 并设计基于矩阵式编码的遗传算法进行求解. 通过分析不同候机与换乘时间上限的组合对运营成本的敏感性, 得出合理的运营时刻表.     

基于对外运输系统的内部运输社会福利最大的多港口地区港口整合方法研究

从封闭区域以港口为节点的对外运输系统(以下简称外运系统)的内部运输社会福利最大的角度,研究多港口地区的港口整合问题.首先,分析外运系统的内部运输社会福利最大的经济学原理,提出衡量外运系统的内部运输社会福利的内部成本计算方法;其次,比较不同港口群规模下的内部成本,以确定封闭多港口地区的最适港口群规模.然后,针对多港口地区港口供给过剩的状况,提出港口多期投资和资产闲置的整合方法.最后,以东北地区为实证研究对象,研究其实质性港口整合问题.研究成果对多港口地区的港口资源整合和协同运营具有重要的实践价值和理论意义.     

轴辐式城市地铁-货运系统网络布局优化

依托大都市地铁实现乘客通勤与地下物流的双重应用是应对交通拥堵的卓越途经.针对一类轴辐式地铁-货运系统(Metro-based ULS,M-ULS)网络,提出三阶段布局优化方法.根据货流单一性、订单优先级和区域可达性指标,建立熵权-TOPSIS模型筛选地下货运流量;考虑设施容量约束,以建设运营成本为目标,构建网络选址-分...     

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.     

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MLP 神经网络的区域物流需求预测方法及其应用

区域物流需求预测是区域物流系统规划、物流资源合理配置过程中的重要环节,而区域经济是产生区域物流需求的内在决定性因素,因此寻求利用区域经济指标来预测区域物流需求具有较强的可行性,同时能够促使区域物流产业与区域经济之间的协调发展.为此提出了基于MLP神经网络的区域物流需求预测模型,不仅揭示了区域经济与区域物流需求之间的非线性映射关系,同时也为区域物流需求预测提供了一种新的思路和方法.     

面向拥堵问题的枢纽航线网络优化模型

为解决枢纽机场客流拥堵问题,提高机场运行效率,减少运营成本,提出了一种面向拥堵问题的枢纽航线网络优化模型。该模型基于非严格枢纽航线网络结构,以不同运输方式的费用和流量为约束条件,以枢纽航线网络成本最低为目标,设计了能够减少求解运算的复杂变量表示方法,以及减少陷入局部最优解概率的模拟退火粒子群优化(simulated annealing particle swarm optimization, SAPSO)算法。实验结果表明,相较于严格的枢纽航线网络,所提优化模型能够显著地缓解枢纽机场的拥堵,均衡枢纽机场间客流量,减少网络成本;同时,所提算法具有较快的收敛速度和良好的稳定性。     

基于WRT方法的港口危化品物流风险评估研究

针对港口危化品物流风险管理中风险因素众多和交互影响的复杂性,构建港口危化品物流的WRT风险评估模型.首先基于物理-事理-人理WSR理论构建港口危化品物流风险评估指标框架,其次通过风险过滤和排序RFRM理论对风险因素进行双重过滤,保留关键风险因素.然后基于TSS情景构建理论从物理、事理和人理三个层面构建港口危化品物流的多维风险情景,通过深入剖析各风险情景下风险因素之间的耦合关系,刻画港口危化品物流中的不同风险状态与风险源最后,基于熵权法和贝叶斯理论对我国7个重要港口进行多维情景风险评估,结果表明天津港和南京港整体风险较大,多数情况下二维情景风险大于三维情景风险,同时从多维风险情景下对物理、事理、人理的耦合风险进行分析,展示了各港口的薄弱环节,最后为港口危化品物流风险管理提出建议.     

基于系统动力学的港口经济可持续发展

在分析港口经济本质的基础上,回顾了系统动力学在港口相关方面的研究成果,分析了港口经济可持续发展的动态机制,并建立了港口经济可持续发展的系统动力学模型.最后分析了模拟结果.     

基于改进Fishbone的物流仓库布局优化

针对物流仓库内部布局的优化设计问题, 通过在Fishbone布局方法中结合贯通式货架系统的思想, 给出一种改进Fishbone仓库布局方法. 在方法中, 分三种情况对仓库主通道角度和拣货通道角度进行建模, 用Matlab求解并确定了最佳仓库布局角度, 进而考虑托盘尺寸对总移动距离的影响, 建立了最小化总移动距离的数学模型. 结合实际案例结果分析表明, 该方法在基本保持仓库面积利用率的前提下, 有效地缩短了仓库总拣货距离, 不失为一种良好的仓库布局方法.     

大型城市地下物流网络优化布局的模拟植物生长算法

交通拥堵问题的加剧使传统物流网络在我国大型城市已达到极限, 未来地面物流系统将逐步向地下不同层次里转移并释放出城市地上空间.本文以斯坦纳最小树(SMT)为理论模型, 建立了符合我国大型城市不断扩展这一特点的树状地下物流网络布局模型. 由于 SMT 为 NP-完全问题, 因此算法的寻优能力是研究的关键. 本文所采用的模拟植物生长算法(PGSA)是以植物向光性理论为启发式准则的智能算法, 该算法是利用人工植物在给定物流节点集解空间中的生长过程得到城市地下物流网络的最优布局. 通过对国际公布的STEINLIB实例数据计算并与蚁群算法和模拟退火算法进行比较, 表明模拟植物生长算法具有较强的精确性、稳定性和全局搜索能力.     

基于网络分析法的逆向物流外包或自营决策

为了解决制造业逆向物流外包或自营决策问题,以网络分析法(analytic network process,ANP)理论为基础,建立了影响制造业逆向物流外包或自营决策的网络图。以某汽车制造企业为例,通过SD软件进行仿真模拟和灵敏度分析,透视影响该汽车制造企业逆向物流外包或自营决策的因素权重,验证了该网络图的有效性;同时提供了一种解决逆向物流决策问题的定量化思路,期望对企业的逆向物流运作提供决策借鉴。     

基于Weibull-Bayes协同物流网络资源规划进度偏差应急控制

协同物流网络资源规划进度偏差应急控制具有小样本、无先验信息的特点,采用多样本偏差数据统计方法或传统先验信息分析方法均无法解决其偏差出现概率分布构造与可靠性评估问题.为此,提出了Weibull-Bayes进度偏差应急控制模型,利用考虑信息差异的Bayes方法构造各阶段偏差出现概率的验前分布,利用挣值分析指数估计Weibull分布的形状参数.最后,算例分析结果表明该模型方法对应急控制资源规划进度偏差是有效的.     

综合生态位适宜度在区域创新系统可持续性评价中的应用

针对区域创新系统可持续发展及其对于国家和地区获取竞争优势的重要性,从生态位视角研究了区域创新系统的可持续性.引入减弱系统数据受冲击扰动影响的二阶缓冲算子,借鉴广义关联度思想,基于绝对生态位适宜度和相对生态位适宜度改进的生态位适宜度模型,构建了区域创新系统可持续性综合生态位适宜度模型(F_ta模型).根据区域创新系统的特征,在建立区域创新系统可持续性生态位适宜度的指标体系基础上,对湖南区域创新系统可持续性进行了评价.通过结果分析,表明综合适宜度模型F_ta不仅能够体现生态因子现实值与最适值之间的贴近程度,而且也能反映出二者相对于测度始点变化速度的接近程度,更能全面表征区域创新系统可持续性,进一步完善和丰富了区域创新系统评价理论与方法.     

基于商品供需网络的城市物流仓储设施均衡模型及应用

城市物流仓储设施具有以商流为前提、物质需求为基础的网络特性. 首先从价值流理论角度分析了从独立决策模型到交互决策模型的必要性和可行性, 利用变分不等式建立了包含物流仓储设施和商品供需成员的多层级供应链物流竞争超网络均衡模型, 得到了系统达到均衡的条件, 给出了经济解释和求解算法, 最后结合具体算例提供了验证求解和决策应用, 研究表明, 仓储设施层与商品供需层相互影响和制约, 设施效率改进、场址迁移等行为可能导致市场格局、商品流量和价格以及社会福利的有规律变动.     

基于SOA和价值模型的采购物流系统建模分析

通过面向服务的架构(SOA),来搭建采购与物流一体化的服务系统,降低系统的成本.为了弥补SOA在服务质量分析方面的不足,将价值模型引入SOA的服务体系中,从功能性和非功能性两方面对顾客需求进行形式化描述;采用扩展的UML时序图对服务流程进行描述;使用Pi演算及价值状态图验证目标价值的可实现性;通过价值实现程度计算函数定量计算采购物流系统对顾客需求的满足情况.最后对一个采购物流系统实例的仿真数据进行分析验证,仿真结果表明,将价值模型引入SOA服务体系可以有效弥补SOA对采购物流服务组合的服务质量分析方面的不足,并对以后的服务组合优化提供指导.