考虑危险品运输风险的多车型车辆路径优化方法

针对考虑危险品运输风险的多车型车辆路径问题,引入运输风险度量方法,构建同时考虑运输风险和运输成本的双目标优化模型。为求解该模型,提出一种ε-约束法和禁忌搜索相结合的混合算法,并在算法中嵌入了车型匹配策略。最后,通过数据实验验证了模型及算法的有效性,并将混合算法与目前主流的NSGA-II算法进行了比较。结果表明,混合算法获得的解在绝大多数情况下更优。本研究能够为危险品承运企业运输方案的制定提供决策支持,对其他领域的多目标多车型物流配送问题的研究具有一定的启发意义。     

考虑车辆限载的危险品运输车辆调度模型

针对危险品车辆在线路间调拨问题,综合考虑了车辆调度成本、车辆限载等,构建了以利润最大化和途径人口密集区的风险成本最小化为目标的混合整数规划模型,对运价(运量)、运力配置进行综合决策.借鉴分层求解方法,首先,不计广义车辆调拨成本,假定调拨运力无时间约束,分析了使目标函数取最大值的运力;然后,设计了搜索机制进行时间约束可行性检验,证明了满足时间约束的运力取值范围;最后,基于不计广义车辆调拨成本最优运力配置,修正搜索机制计算最小广义车辆调拨成本,并通过数值分析验证了算法的有效性,与不允许车辆调拨相比,车辆调拨降低了运价,增加了运输需求.     

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.     

基于复杂网络的危险品运输网络抗毁性仿真

通过构建危险品运输超网络模型,分析了网络之间的相互作用和影响,继而建立了危险品运输网络模型生成方式;通过引入危险品运输网络"最短路径"、"平均最小风险路径距离"和"网络最大连通子图"概念,提出了"网络风险效率"和"最大连通度"抗毁性测度模型;根据网络流量特性,构建了危险品运输网络介数模型。以危险品运输网络为例进行仿真,仿真结果表明:危险品运输网络抗毁性表现为对随机攻击的鲁棒性和蓄意攻击的脆弱性,抗毁性更接近于无标度网络;其抗毁性是由少数节点和边维系的,且网络对节点攻击的抗毁性低于对边攻击的;网络最大连通度性能优于网络风险效率,适当增加系统冗余性可提高网络抗毁性。     

多路径选择变速双目标物流配送路径规划

为研究任意两点之间存在多条通路的带时间窗和能力约束的变速车辆路径问题,使总配送成本最小的同时最大化客户总体满意度.刻画车辆行驶速度时同时考虑了通行时段和路况因素,建立双目标的混合整数规划模型,并采用改进蚁群算法求解.仿真结果表明所提模型和改进算法有效,对于复杂路况下车辆配送路径规划问题有一定的参考价值.     

连环恐怖袭击下危险品运输网络级联失效建模

研究危险品运输网络在遭受恐怖袭击后的级联失效过程和性质有助于指导系统建设和提高其抗毁性能. 在分析危险品运输网络及恐怖袭击特性基础上，建立了双层危险品运输网络模型，通过定义网络的三种节点状态，分析了单次和连环袭击下的危险品运输网络级联失效过程，基于此，建立连环袭击下的危险品运输网络级联失效模型. 从“结果性”和“过程性”两个视角出发，提出网络抗毁性的评价测度“节点存活率”和“相对二次级联失效数”. 通过建立实例仿真场景和仿真流程，就不同袭击次数、不同节点的度及容量系数和不同规划方式对危险品运输网络级联失效特性的影响进行仿真，验证了模型的可行性，仿真结果为危险品运输网络的规划提供决策依据.     

有害物品运输中的风险平衡性

在有害物品运输过程中，运输路径上的各个路段的风险具有很大的差异，而且某些路段被多次选择。为了平衡有害物品运输过程中的风险，给出了有害物品运输过程中区域风险差异和个体风险差异的定义，建立了区域风险差异和个体风险差异的模型。构建了一个考虑了人口风险、区域风险差异和个体风险差异的实现有害物品运输中风险平衡性的模型，给出了求解问题的启发式算法。     

带有随机运输时间和成本的4PL路径优化问题

针对复杂多变环境带来的第四方物流(4PL)运输时间和成本的随机性,研究带有随机运输时间和成本的4PL路径优化问题.在总运输成本约束下,以总运输时间最小为目标,建立期望值模型(EVM)以及机会约束规划模型(CCPM).进而,为提高模型求解效率以及鲁棒性,将CCPM转化为等价确定性模型(EDM).根据4PL选择路径过程中需要同时选择第三方物流供应商的特点,设计蚁群算法和带有替换策略的改进蚁群算法对模型进行求解.算例分析验证改进算法的有效性,并表明EDM在保证解的鲁棒性的同时保证了较高的求解效率.     

考虑工作量均衡的成品油二次配送车辆路径问题

为避免工作量分配不均,研究了考虑工作量均衡的成品油二次配送车辆路径问题。以总配送成本极小化和不同车辆路径长度之差极小化为目标,建立了双目标混合整数规划模型;并设计了变邻域禁忌搜索启发式算法。利用改进的Solomon＿I1插入算法求出使总配送成本尽量小的初始解;再利用变邻域禁忌搜索算法改进初始解,得到近似最优解。模拟计算结果显示,通过变邻域禁忌搜索算法改进后的解,总配送成本仅增加6.2%,车辆路径长度差值降低了45%,验证了算法的有效性。     

基于多目标演化算法的油田危险品物流系统选址-路径问题北大核心CSCDCSSCI

危险品事故往往会产生灾难性的后果,研究油田危险品物流系统的管理方法和模型具有十分重要的意义。从选址-路径问题(LRP)集成化的角度研究鄂南油田危险品物流系统。提出了适合于鄂南油田的危险品运输的双层配送网络,并以道路危险度等级为约束,构建了一个总成本最小、风险最低、可靠性最强的油田危险品物资运输的多目标LRP模型;进而,通过多目标演化算法(MOEA)得到了Pareto最优解集合,并采用随机多属性可接受度分析方法(SMAA)对Pareto最优解集进行再次筛选,求得最优选址方案和最优配送路线;最后,以进化率、非劣解分布离散度和解空间分布多样性等指标衡量了MOEA的性能,结果验证了算法参数设置的合理性和非劣解集的有效性。本文提出的LRP模型和MOEA-SMAA求解方法对于进一步补充和完善危险品物流系统的选址-路径问题研究具有一定的理论意义,对油田、煤矿等行业的物流系统优化具有重要的现实意义。     

考虑休班公平及同班次约束的呼叫中心排班优化问题

国内呼叫中心企业制定人力排班表时,越来越关注员工诉求及体现人性化管理理念.考虑坐席人员双休日休班公平性和周内工作日上班时间规律性,构建以多周为计划周期的呼叫中心排班优化问题整数规划模型.在对问题结构和优化性质分析基础上,提出构造性启发式算法.使用企业实例数据对模型和算法性能进行评估.计算结果表明规划模型只适于求解小规模问题最优解,而启发式算法能够以小计算成本获得较大规模问题优化解.最后计算分析得出了这些员工诉求因素对排班人力成本影响的量化结果.     

基于多目标演化算法的油田危险品物流系统选址-路径问题

危险品事故往往会产生灾难性的后果,研究油田危险品物流系统的管理方法和模型具有十分重要的意义。从选址-路径问题(LRP)集成化的角度研究鄂南油田危险品物流系统。提出了适合于鄂南油田的危险品运输的双层配送网络,并以道路危险度等级为约束,构建了一个总成本最小、风险最低、可靠性最强的油田危险品物资运输的多目标LRP模型;进而,通过多目标演化算法(MOEA)得到了Pareto最优解集合,并采用随机多属性可接受度分析方法(SMAA)对Pareto最优解集进行再次筛选,求得最优选址方案和最优配送路线;最后,以进化率、非劣解分布离散度和解空间分布多样性等指标衡量了MOEA的性能,结果验证了算法参数设置的合理性和非劣解集的有效性。本文提出的LRP模型和MOEA-SMAA求解方法对于进一步补充和完善危险品物流系统的选址-路径问题研究具有一定的理论意义,对油田、煤矿等行业的物流系统优化具有重要的现实意义。     

基于鲁棒能力的体系多目标组合优化

针对体系组合优化问题中,不同场景下系统贡献的不确定问题,提出了基于鲁棒能力的体系优化决策方法。首先对体系的鲁棒能力和模糊能力风险进行定量描述;然后以鲁棒能力最大,建设风险和成本最低为目标,考虑军事能力需求等约束,建立多目标体系组合优化模型,采用改进的基于参考点的非支配排序遗传算法求解模型,生成一组符合决策需求的非劣质解;最后通过仿真实验验证了模型和算法的有效性,可以为体系总体建设规划提供决策支持。     

生鲜农产品冷链物流网络节点和配送的优化

针对冷链物流网络的网点布局和运输问题,提出了以冷链物流的网点建设成本和运营成本为优化目标的非线性混合整数规划模型,该模型需要同时满足网点的最大距离约束,产地的产量约束和网点的最大容量约束,然后用量子粒子群算法对该模型进行求解。算例得出在一个运营周期内最低的总成本为2670万元,有效解决冷链物流网络的网点布局和运输配送问题。该模型对其他物流网络具有良好的适应性,便于推广应用。     

带时间窗和随机时间车辆路径问题: 模型和算法

研究带随机车辆旅行时间、服务时间以及时间窗的车辆路径问题.根据不同的优化目标, 首先给出了问题的两种数学模型描述:机会约束规划和带修正的随机规划模型. 为了有效地求解该问题,提出了基于禁忌搜索的启发式算法, 该算法考虑了问题的随机特性.在实验部分, 首先给出了产生 测试问题的方法,然后基于产生的测试问题给出了算法的计算结果.     

考虑网络连通性的交通网络防护加固决策优化

在自然灾害发生后,受灾区域内同样受损的交通网络是实施人道主义救援的最重要物质基础,且其损毁情况将直接决定救援行动的效率和效果。为增强交通网络的抗毁能力和保障救援工作的交通效率,在灾害发生前需将有限应急资源合理用于交通网络中关键路段的加固等应急预防护工程。本文在不确定灾害风险环境下,考虑灾后交通网络连通性、出行效率鲁棒性和防护预算等约束,以最小化交通网络基础设施的灾前养护加固成本和灾后维修成本为优化目标,建立了不确定风险环境下的交通网络应急预防护的"一主多从"双层规划模型,并基于模拟退火算法和基于路径的梯度投影算法,设计了模型的求解方法。计算分析表明,算法收敛性好;预防护方案的决策成本与交通出行效率鲁棒性约束成反比;问题可行解的存在性同时受到出行效率和防护预算等约束的影响,尤其是预算的设施对问题是否存在可行解有较大影响。     

变动补偿的多模糊选址-路径机会约束模型及算法

针对同时具有模糊需求和模糊旅行时间,且有车辆容量、配送中心容量和时间窗约束的选址-路径问题,基于预优化和实时调整的两阶段策略,引入变动成本的概念,建立变动补偿的机会约束预优化模型.在实时调整阶段,考虑多模糊参数的联合影响,定义变动成本为因车辆剩余容量不足返回配送中心卸载的额外配送成本和因车辆实际到达时间超出客户时间窗的时间惩罚成本总和.鉴于多模糊参数影响的时间窗可信度计算复杂,且已将时间惩罚成本作为变动成本的一部分修正目标函数,去掉时间窗机会约束,设计一阶段模拟退火算法求解,贪婪聚类构建初始解,随机模拟法估算变动成本.测试算例验证了模型和算法的有效性.得出,该模型可弱化偏好值的影响,生成实时调整变动幅度小且整体最优的预优化方案,提高对不确定环境的风险抵抗力,且求解简单;该算法是求解此类问题的较好算法;研究成果为多模糊选址-路径问题提供新的求解思路.     

速度时变的多中心半开放式车辆路径问题研究

针对多中心半开放式车辆路径问题,考虑软时间窗约束和车辆速度变化情况,构建了最大化平均客户满意度、最短配送距离和最小配送成本为目标的优化模型,并设计了两阶段求解算法。基于自适应网格密度法和邻域拥挤密度法对多目标粒子群算法的外部档案进行维护及选取全局最优粒子,提高算法的收敛性和后期种群多样性,以获得初始可行解。用变邻域搜索算法优化初始可行解,减小配送距离,降低配送成本。通过仿真实验结果验证了模型的合理性和两阶段算法的有效性。     

CDM GDP飞机着陆时隙多目标优化分配

为科学利用机场时隙资源、降低航班延误损失,研究了CDM GDP时隙资源分配方法.提出采用有效性、功效性和公平性均衡的CDM GDP时隙分配方法,给出一种多目标优化模型.模型以有效性为约束,以功效性和公平性为目标,寻求总延误成本损失最小和航空公司间损失偏差最小的分配方案;引入具体的评价指标量化比较分析航空公司间的公平性.模型采用一种多目标遗传算法予以求解.算例仿真结果表明,获得的一组最优方案的功效性和公平性比RBS算法提高了17.9%、88.5%,验证了所提方法的有效性.     

蓄意攻击策略下危险品运输网络级联失效仿真

在构建危险品运输网络级联失效模型的基础上,通过控制模型参数,研究了危险品运输网络级联失效特性及不同蓄意攻击策略对网络级联失效的影响。基于大连市危险品道路运输网络特征值,构建了基于WS小世界网络的危险品运输复杂网络生成算法;提出了具有时间阶段特性并带有可调参数的节点初始负载模型,确定了"失效"节点负载分配的择优分配概率模型和节点容量模型,并利用节点负载动态分配概率值,动态描述节点"正常""暂停"和"失效"三种状态,从而构建危险品运输网络级联失效机制模型;以网络级联失效平均规模和相变临界值作为网络抗毁性度量,通过构建两种蓄意攻击策略,对比研究了不同攻击策略对危险品运输网络级联失效抗毁性的影响。仿真结果及理论分析表明:1)构建的危险品运输网络级联失效模型是有效的;2)节点容量系数、过载承受能力调节参数和网络平均节点的度对蓄意攻击策略的变化是不敏感的,但通过提高它们的取值,能够有效降低网络级联失效平均规模,提高网络抗毁性;3)对于节点度的降序攻击策略,可调参数越小,网络抗毁性越强,但对于节点度的升序攻击策略,可调参数越大,网络抗毁性越强,且两种攻击策略下的相变临界值曲线在可调参数为0.5处相交。这些结论为防范蓄意攻击策略的制定提供理论依据。