本文關(guān)鍵詞： 碳排放 車輛路徑與調(diào)度問題 優(yōu)化調(diào)度 時(shí)間窗 啟發(fā)式算法 精確算法 機(jī)場(chǎng)接送服務(wù)　出處：《東北大學(xué)》2013年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：近年來,隨著我國(guó)民航客運(yùn)量的不斷增長(zhǎng),針對(duì)航空客運(yùn)的服務(wù)需求也應(yīng)運(yùn)而生。如何更好地為乘機(jī)旅客提供細(xì)致周到的服務(wù),贏得客戶信賴,增強(qiáng)品牌競(jìng)爭(zhēng)力,已經(jīng)成為航空客運(yùn)服務(wù)產(chǎn)業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)之一。在這種形勢(shì)下,航空票務(wù)公司(Flight Tickets Sales Agency,簡(jiǎn)稱FTSA)應(yīng)運(yùn)而生。航空票務(wù)公司是一類典型的服務(wù)型企業(yè),其主要功能是代售各個(gè)航空公司機(jī)票。面對(duì)競(jìng)爭(zhēng),航空票務(wù)公司還提供一系列的增值服務(wù)：不僅代售機(jī)票,還為旅客設(shè)計(jì)最佳飛行路線等�！皺C(jī)場(chǎng)接送服務(wù)”(Pickup and Delivery Service to Airport,簡(jiǎn)稱PDSA)是當(dāng)前航空票務(wù)公司推出的最有效的服務(wù)方式之一。PDSA雖然增加了企業(yè)的運(yùn)營(yíng)成本,卻提高了顧客的服務(wù)滿意度,進(jìn)而增強(qiáng)了企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力、增加了市場(chǎng)份額。作為國(guó)家自然科學(xué)基金(71021061)、教育部博士點(diǎn)專項(xiàng)基金(20120042110023)、中央高�；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)(N090204001,N110404021)的組成部分,本文將航空票務(wù)公司的免費(fèi)機(jī)場(chǎng)接送服務(wù)描述為車輛分配與調(diào)度問題(Vehicle Allocation and Scheduling Problem,簡(jiǎn)稱VASP)。該問題從模型的角度來說,可以歸結(jié)為帶有時(shí)間窗的車輛路徑問題(Vehicle Routing Problem with Time Windows,簡(jiǎn)稱VRPTW),是運(yùn)作管理領(lǐng)域一類典型的優(yōu)化問題。在對(duì)這些問題的優(yōu)化建模中,優(yōu)化目標(biāo)常常是路徑最短或者時(shí)間周期最短,并沒有考慮到環(huán)境因素特別是碳排放最少化目標(biāo)。在強(qiáng)制性碳排放政策下,如何通過運(yùn)輸路徑的優(yōu)化實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排,不僅是建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型城市的需要,也是應(yīng)對(duì)全球氣候變化的重要舉措,這已經(jīng)成為管理者另一個(gè)重要的優(yōu)化目標(biāo)。本文在分析機(jī)場(chǎng)接送服務(wù)運(yùn)作模式和服務(wù)對(duì)象特征的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了深入的研究,主要工作概述如下：(1)對(duì)車輛路徑問題的建模方法和求解方法進(jìn)行了綜述。針對(duì)機(jī)場(chǎng)接送服務(wù)中影響碳排放因素的多元性及沒有定量描述方法的問題,在考慮行駛距離、行駛速度、載客量等方面的基礎(chǔ)上分析了車輛碳排放量的影響因素,并對(duì)其進(jìn)行了定量描述。(2)首次從碳排放視角建立了以降低運(yùn)營(yíng)過程中車輛碳排放總量為目標(biāo)的0-1混合整數(shù)規(guī)劃模型；設(shè)計(jì)了面向中小規(guī)模數(shù)據(jù)的基于標(biāo)簽與集劃分的精確算法求解碳排放最少化單車型模型。該算法使VASP的計(jì)算復(fù)雜度降低,并減少了算法可行性檢驗(yàn)的計(jì)算量。分別從顧客點(diǎn)位置分布、車輛容量大小、滿意度水平、顧客點(diǎn)規(guī)模、繞行限制水平五個(gè)方面分析了對(duì)人均碳排放量的影響程度,驗(yàn)證了模型的實(shí)用性和算法的有效性。(3)針對(duì)大規(guī)模VASP,通常采用的方法是啟發(fā)式或亞啟發(fā)式算法對(duì)其進(jìn)行求解,本文設(shè)計(jì)了最近點(diǎn)優(yōu)先的雙向極線掃描啟發(fā)式算法求解機(jī)場(chǎng)接送服務(wù)中碳排放最少化單車型模型。通過對(duì)該算法有效性和適用性的分析,表明了該算法具有較高的實(shí)用價(jià)值。(4)針對(duì)多車型碳排放最少化模型,提出了改進(jìn)的基于標(biāo)簽與集劃分的精確算法,這種算法適用于中小規(guī)模數(shù)據(jù)處理。通過分析多車型的調(diào)度結(jié)果,有效地說明了研究機(jī)場(chǎng)接送服務(wù)中多車次分配與調(diào)度問題的必要性。(5)針對(duì)大規(guī)模多車型機(jī)場(chǎng)接送服務(wù)問題,提出了改進(jìn)的最近點(diǎn)優(yōu)先的雙向極線掃描啟發(fā)式算法,并通過大量的測(cè)試實(shí)例分析驗(yàn)證了該算法的有效性和適用性。(6)對(duì)機(jī)場(chǎng)接送服務(wù)中碳排放模型和成本模型進(jìn)行了全面的比較分析,通過比較分析兩模型在各影響因素下的測(cè)試結(jié)果,驗(yàn)證了不同模型的有效性和適用范圍。其結(jié)論對(duì)現(xiàn)實(shí)機(jī)場(chǎng)接送服務(wù)中車輛配置和設(shè)置服務(wù)水平提供了有價(jià)值的建議。
[Abstract]:In recent years , with the increasing of civil aviation passenger traffic in China , the service demand for air passenger transport has become one of the most effective ways for air passenger service industry . The problem of vehicle routing problem with time window ( VRPTW ) , which is a typical optimization problem in the field of operation management , is discussed in this paper . ( 5 ) Aiming at the service problem of large - scale multi - model airport , an improved two - way polar line scanning heuristic algorithm is proposed , and the validity and applicability of the algorithm are verified through a large number of test cases .

【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：U492.22;F562.6

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本文編號(hào)：1509425