發(fā)布時間：2017-10-22 05:15

  本文關鍵詞：多式聯(lián)運服務網(wǎng)絡優(yōu)化建模方法研究

  更多相關文章： 多式聯(lián)運 網(wǎng)絡優(yōu)化 軸輻式網(wǎng)絡 干線運輸服務 支線運輸服務

【摘要】：我國處在多種交通方式快速發(fā)展時期,綜合性交通網(wǎng)絡正在得到快速發(fā)展和完善,貨物運輸?shù)倪x擇范圍正在擴大。綜合交通運輸體系是未來我國交通發(fā)展的重點方向,是社會經(jīng)濟發(fā)展與居民生活水平提高的重要基礎,更是物流活動的主要功能要素。如何依托綜合性交通網(wǎng)絡建立起結構布局合理、管理科學且運轉高效的多式聯(lián)運系統(tǒng),為物流行業(yè)的良性健康發(fā)展提供有效保障,將是交通研究者和管理者的努力方向。 我國物流業(yè)在總體規(guī)�？焖僭鲩L、基礎設施迅速擴大的同時,暴露出資源配置與運用不科學、運行過程設計不精細導致的多式聯(lián)運系統(tǒng)運行效益較低、綜合成本較高等亟待解決的問題,運行管理機制及建設理論與方法難以滿足物流行業(yè)快速發(fā)展的需求�；诰C合運輸體系下的現(xiàn)代物流需以協(xié)調決策作為管理目標,在各種有關利益主體和運輸方式約束下進行運營和決策�；诖�,本文以多式聯(lián)運系統(tǒng)為研究對象,從多式聯(lián)運“網(wǎng)絡優(yōu)化”建模方法研究入手,在剖析軸輻式運輸網(wǎng)絡結構的基礎上,重點解決多式聯(lián)運網(wǎng)絡基礎設施配置和運輸服務設計的集成化問題,從“網(wǎng)絡優(yōu)化”戰(zhàn)略規(guī)劃層面和“運輸服務設計”戰(zhàn)術規(guī)劃層面提出強化多式聯(lián)運系統(tǒng)統(tǒng)籌性、協(xié)調性,提高系統(tǒng)運行效率的優(yōu)化理論與方法。論文的主要研究工作包括如下四個方面的內容： (1)多式聯(lián)運樞紐與網(wǎng)絡布局優(yōu)化從“網(wǎng)絡優(yōu)化”的建模方法入手,研究建立多式聯(lián)運多目標樞紐及網(wǎng)絡布局優(yōu)化模型。定義包含多個利益主體的多式聯(lián)運物理網(wǎng)絡和服務網(wǎng)絡表述方法,并針對多個利益主體和多集裝箱貨物品類的特點,提出了多式聯(lián)運模式下混合用戶均衡模型,模型中用以反映用戶路徑選擇的負效用函數(shù)包括了運價和網(wǎng)絡擁擠因素,并同時考慮了多種運輸方式之間的中轉時間、費用以及擁擠的影響。鑒于多式聯(lián)運樞紐與網(wǎng)絡布局優(yōu)化問題的NP-hard特點,設計了嵌入對角化算法的交叉熵求解算法,并采用算例網(wǎng)絡對模型和算法進行了驗證。分析表明,以增加成本為代價的綜合網(wǎng)絡運輸風險的降低在一定條件下并不明顯；此外,多式聯(lián)運網(wǎng)絡管理者對于網(wǎng)絡運輸風險越加重視,長距離貨運量將越集中分布于鐵路運輸。 (2)多式聯(lián)運網(wǎng)絡流量路徑優(yōu)化從“網(wǎng)絡優(yōu)化”的建模方法入手,結合多商品流模型,構建多式聯(lián)運路徑選擇多目標非線性優(yōu)化模型。模型充分考慮了運輸區(qū)段能力約束和樞紐中轉服務能力約束,并通過引入O-1決策變量,使其能夠直觀地從優(yōu)化結果中反映出貨流的最佳走行路徑信息。通過對非線性約束條件進行等價變換,該模型可被轉化為整數(shù)規(guī)劃模型,并設計交叉熵算法進行求解。 (3)干線運輸服務設計與多式聯(lián)運網(wǎng)絡優(yōu)化綜合決策建立資源約束條件下軸輻式多式聯(lián)運網(wǎng)絡優(yōu)化及干線運輸服務設計的混合整數(shù)規(guī)劃模型,分析網(wǎng)絡基礎設施配置與干線運輸服務設計間的協(xié)調優(yōu)化關系,對軸輻式多式聯(lián)運網(wǎng)絡的樞紐等級配置、干線運輸服務設計、貨物托運人和收貨人對于中轉樞紐的選擇、貨物托運人和收貨人對干線運輸服務的選擇以及線路區(qū)段改造方案等決策進行綜合優(yōu)化。分析表明,公鐵聯(lián)運中轉樞紐節(jié)點的能力制約著多式聯(lián)運系統(tǒng)的服務能力,瓶頸區(qū)段的識別并改進以及合理的干線快慢運輸服務組合能夠大幅度降低網(wǎng)絡運營成本。 (4)支線運輸服務設計與多式聯(lián)運網(wǎng)絡優(yōu)化綜合決策以一體化物流管理為目標,建立網(wǎng)絡優(yōu)化與支線運輸服務設計二者綜合優(yōu)化的Ⅱ階段決策模型。模型第Ⅰ階段表達為樞紐布局、網(wǎng)絡設計及貨流分配的0-1整數(shù)規(guī)劃問題,第Ⅱ階段則在第Ⅰ階段輸出結果的基礎上求解帶時間窗約束的支線運輸服務設計問題；針對模型的Ⅱ階段結構特點,以兩個階段相互影響相互反饋為求解思路,設計交叉熵為主體的啟發(fā)式算法。分析表明,模型及其求解算法的操作過程合理有效,模型的實用性得到了驗證。最后,論文將該Ⅱ階段決策模型適當擴展,應用于“單軸”軸輻式大規(guī)模算例網(wǎng)絡,為運力配置決策提供依據(jù)。
【關鍵詞】：多式聯(lián)運 網(wǎng)絡優(yōu)化 軸輻式網(wǎng)絡 干線運輸服務 支線運輸服務
【學位授予單位】：北京交通大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：F512.4;F259.2
【目錄】：

• 致謝5-7
• 摘要7-9
• ABSTRACT9-12
• 序12-18
• 1 引言18-28
• 1.1 研究背景及意義18-19
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀19-24
• 1.2.1 戰(zhàn)略規(guī)劃層面20-22
• 1.2.2 戰(zhàn)術規(guī)劃層面22-24
• 1.3 論文研究內容與框架結構24-26
• 1.4 小結26-28
• 2 多式聯(lián)運系統(tǒng)分析28-40
• 2.1 多式聯(lián)運系統(tǒng)概述28-31
• 2.1.1 多式聯(lián)運定義28
• 2.1.2 多式聯(lián)運網(wǎng)絡體系28-30
• 2.1.3 多式聯(lián)運組織形式30-31
• 2.2 多式聯(lián)運服務網(wǎng)絡優(yōu)化內涵31-34
• 2.2.1 多式聯(lián)運運輸服務的含義31
• 2.2.2 多式聯(lián)運網(wǎng)絡優(yōu)化的含義31-32
• 2.2.3 多式聯(lián)運服務網(wǎng)絡優(yōu)化的含義32
• 2.2.4 多式聯(lián)運服務網(wǎng)絡優(yōu)化的目標32-34
• 2.3 軸輻式網(wǎng)絡分析34-38
• 2.3.1 概念及特征34-35
• 2.3.2 網(wǎng)絡分類35-37
• 2.3.3 運行機理分析37
• 2.3.4 網(wǎng)絡經(jīng)濟性分析37-38
• 2.4 小結38-40
• 3 多式聯(lián)運樞紐與網(wǎng)絡布局優(yōu)化40-62
• 3.1 問題提出40-41
• 3.2 網(wǎng)絡描述41-44
• 3.2.1 物理網(wǎng)絡41-42
• 3.2.2 服務網(wǎng)絡42-44
• 3.3 模型構建44-50
• 3.3.1 變量定義44-45
• 3.3.2 運輸風險評估45-46
• 3.3.3 多式聯(lián)運混合用戶均衡分析46-49
• 3.3.4 多目標規(guī)劃模型49-50
• 3.4 求解算法50-53
• 3.5 算例分析53-59
• 3.6 小結59-62
• 4 多式聯(lián)運網(wǎng)絡路徑優(yōu)化62-72
• 4.1 問題提出62-63
• 4.2 多目標非線性優(yōu)化模型63-65
• 4.2.1 參數(shù)與變量定義63-64
• 4.2.2 模型構建64-65
• 4.3 模型等價變化65-66
• 4.4 求解算法66-67
• 4.5 算例分析67-71
• 4.6 小結71-72
• 5 考慮干線運輸服務的軸輻式多式聯(lián)運網(wǎng)絡優(yōu)化72-86
• 5.1 問題描述及前提假設72-73
• 5.2 服務網(wǎng)絡抽象73-74
• 5.3 混合整數(shù)規(guī)劃模型74-77
• 5.4 求解算法77-78
• 5.5 算例分析78-84
• 5.6 小結84-86
• 6 考慮支線運輸服務的軸輻式多式聯(lián)運網(wǎng)絡優(yōu)化86-110
• 6.1 車輛運輸徑路問題86-89
• 6.1.1 問題定義86-87
• 6.1.2 車輛運輸路徑問題的若干變形87-89
• 6.2 LNRP問題定義89-90
• 6.3 Ⅱ階段決策模型90-94
• 6.4 求解算法94-97
• 6.5 算例分析97-103
• 6.6 擴展與分析103-109
• 6.7 小結109-110
• 7 結論與展望110-116
• 7.1 研究總結110-114
• 7.2 本文創(chuàng)新點114-115
• 7.3 研究工作展望115-116
• 參考文獻116-126
• 索引126-128
• 作者簡歷及攻讀博士學位期間取得的研究成果128-134
• 學位論文數(shù)據(jù)集134

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本文編號：1076891