隨著集裝箱運輸業(yè)的不斷發(fā)展,港口吞吐量逐年增長,集裝箱港口規(guī)模不斷擴大,建設與港口規(guī)模相匹配的集疏運系統(tǒng),就成了保障港口服務水平的重要因素之一。集裝箱港區(qū)公路集疏運網(wǎng)絡同時承擔著船舶隨機到港派生的貨運交通運量和日益增長的城市交通運量,受二者的耦合作用影響,具有交通流混合程度高、事故易發(fā)性以及車輛擁堵幾率大等特點。由于公路集疏運網(wǎng)絡中港城交通流矛盾的內(nèi)在關(guān)系,且集疏港通道選擇與港口吞吐量存在的強關(guān)聯(lián)性,很難直觀地通過規(guī)劃路網(wǎng)中相應路段的運輸功能,將混合交通流分而治之來提高公路網(wǎng)絡的貨運集疏港效率。因此,本研究在解析集裝箱港區(qū)貨運交通生成機理的基礎上,分析集裝箱港區(qū)公路集疏運網(wǎng)絡交通特征,厘清港城交通矛盾與港口集疏運通道選擇之間的內(nèi)在關(guān)系,融合靜態(tài)交通流分配理論,在多目標優(yōu)化方法的指導下,構(gòu)建大型集裝箱港區(qū)公路集疏運網(wǎng)絡多目標優(yōu)化模型。首先,以港口集疏運交通流作為研究對象,以集疏港效率最佳和對城市交通干擾度最小作為優(yōu)化目標,以道路功能屬性為求解變量,滿足現(xiàn)實條件下相應的約束,構(gòu)建集裝箱港區(qū)集疏運網(wǎng)絡多目標優(yōu)化模型。然后,分析模型特點,以及NSGA-Ⅱ算法和改進的Dial算法的功能和原理,設計以NSGA-Ⅱ算法為核心框架,以Dial算法作為實現(xiàn)交通流分配的功能性函數(shù)的融合算法,針對研究提出的網(wǎng)絡多目標優(yōu)化問題,求解公路集疏運網(wǎng)絡中最優(yōu)子路網(wǎng)的pareto解集。最后,以北方某大型集裝箱港區(qū)為例,利用本研究提出的多目標優(yōu)化模型求解未來規(guī)劃年內(nèi)港區(qū)滿負荷運營狀態(tài)下的集疏港通道最優(yōu)選擇的pareto解集。研究結(jié)果表明,本文提出的優(yōu)化模型可以解決實際港區(qū)多OD條件下的路徑優(yōu)化問題,港區(qū)貨運交通流集疏港效率與貨運交通對城市交通干擾度兩者存在著此消彼長的內(nèi)在關(guān)系。本研究提出的網(wǎng)絡多目標優(yōu)化模型可以很好的解決港區(qū)規(guī)劃設計階段集疏運通道選擇的問題,為科學合理的設計集疏運體系提供了理論支撐。
【學位單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：U691;U491
【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景與意義
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究綜述
        1.2.1 港口集疏運交通特征相關(guān)研究
        1.2.2 港口集疏運系統(tǒng)規(guī)劃方法相關(guān)研究
        1.2.3 多目標優(yōu)化方法在交通領域應用
        1.2.4 研究綜述小結(jié)
    1.3 主要研究內(nèi)容與方法
    1.4 論文結(jié)構(gòu)
2 研究基礎
    2.1 集裝箱港區(qū)公路集疏運網(wǎng)絡交通特征
        2.1.1 集裝箱港區(qū)集疏運網(wǎng)絡交通組成
        2.1.2 集裝箱港區(qū)集疏運網(wǎng)絡貨運交通生成機理
        2.1.3 集裝箱港區(qū)集疏運網(wǎng)絡貨運交通影響
    2.2 靜態(tài)交通流分配理論
        2.2.1 交通流平衡問題
        2.2.2 非平衡交通分配方法
        2.2.3 交通阻抗
    2.3 多目標優(yōu)化理論
        2.3.1 多目標優(yōu)化問題描述
        2.3.2 多目標遺傳算法特點
    2.4 本章小結(jié)
3 大型集裝箱港區(qū)公路集疏運網(wǎng)絡多目標優(yōu)化模型
    3.1 問題描述
    3.2 假設條件
    3.3 模型構(gòu)建
        3.3.1 優(yōu)化目標設計
        3.3.2 優(yōu)化目標分析
    3.4 本章小結(jié)
4 基于NSGA-Ⅱ與Dial的融合算法構(gòu)建
    4.1 帶精英選擇策略的非支配排序遺傳算法（NSGA-Ⅱ）
        4.1.1 快速非支配排序
        4.1.2 種群多樣性保護機制
    4.2 基于改進的Dial算法的靜態(tài)多路徑配流模型
        4.2.1 傳統(tǒng)Dial算法的基本原理
        4.2.2 有效路徑的重新定義
    4.3 NSGA-Ⅱ與Dial融合算法構(gòu)建
        4.3.1 種群初始化設計
        4.3.2 交叉算子和變異算子設計
        4.3.3 路網(wǎng)連通性檢查修正算子
    4.4 本章小結(jié)
5 實例分析
    5.1 港區(qū)描述
    5.2 基本參數(shù)設定
        5.2.1 路網(wǎng)基本參數(shù)
        5.2.2 算法基本參數(shù)
    5.3 優(yōu)化結(jié)果分析
    5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術(shù)論文情況
致謝

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本文編號：2875198