綜合運(yùn)輸體系下快捷貨物運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)資源配置優(yōu)化研究.pdf

1、隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步升級(jí)，以高附加值產(chǎn)品、行包、郵件為主的快捷貨物運(yùn)輸需求總量持續(xù)快速增長(zhǎng)，同時(shí)對(duì)服務(wù)水平的要求也不斷提高。近年來(lái)，各種運(yùn)輸方式網(wǎng)絡(luò)的不斷完善為構(gòu)建一個(gè)高效的快捷貨物運(yùn)輸系統(tǒng)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。在綜合運(yùn)輸體系下，根據(jù)各種運(yùn)輸方式的技術(shù)經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)，為快捷貨物運(yùn)輸合理地配置資源，有利于充分發(fā)揮各運(yùn)輸方式的優(yōu)勢(shì)、降低快捷貨物運(yùn)輸系統(tǒng)的總費(fèi)用，并最終緩解供需之間的矛盾。
　　 本文研究?jī)?nèi)容主要包括以下幾個(gè)

2、部分：
　　 (1)研究了綜合運(yùn)輸體系下快捷貨物運(yùn)輸資源配置問(wèn)題的內(nèi)涵，包括快捷貨物運(yùn)輸供給和需求的特點(diǎn)；國(guó)內(nèi)外快捷貨物運(yùn)輸業(yè)現(xiàn)狀以及我國(guó)快捷貨物運(yùn)輸業(yè)存在的問(wèn)題；快捷貨物運(yùn)輸系統(tǒng)的構(gòu)成；快捷貨物運(yùn)輸資源的定義；快捷貨物運(yùn)輸資源配置的含義、原則和影響因素等。
　　 (2)研究了綜合運(yùn)輸體系下快捷貨物運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)資源利用評(píng)價(jià)問(wèn)題。考慮了貨物在樞紐停留時(shí)間與運(yùn)輸服務(wù)頻率之間的關(guān)系，根據(jù)不同運(yùn)輸組織模式下貨物在貨運(yùn)場(chǎng)站內(nèi)的中轉(zhuǎn)作業(yè)

3、過(guò)程，構(gòu)建了基于貨運(yùn)場(chǎng)站節(jié)點(diǎn)拆分且包含多種運(yùn)輸方式的快捷貨物運(yùn)輸服務(wù)網(wǎng)絡(luò)。在網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的基礎(chǔ)上，基于廣義費(fèi)用構(gòu)造了考慮運(yùn)輸服務(wù)水平的快捷貨物運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)資源利用評(píng)價(jià)模型，并對(duì)聯(lián)弧費(fèi)用函數(shù)形式對(duì)模型的影響進(jìn)行了分類(lèi)討論，給出了分段線性費(fèi)用函數(shù)和非線性費(fèi)用函數(shù)條件下快捷貨物運(yùn)輸服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建方式以及優(yōu)化模型的形式。給出了基于七短路和Lingo10.0的求解算法，并改進(jìn)了經(jīng)典的Double-sweep算法以提高效率。通過(guò)若干算例對(duì)模型和算法進(jìn)行了驗(yàn)

4、證，結(jié)果表明，文中給出的算法能夠獲得模型的全局最優(yōu)解，并可以應(yīng)用于大規(guī)模問(wèn)題。
　　 (3)在研究?jī)?nèi)容(2)的基礎(chǔ)上，研究了綜合運(yùn)輸體系下快捷貨物運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)資源配置優(yōu)化問(wèn)題。通過(guò)引入備選快捷貨物運(yùn)輸服務(wù)集合，簡(jiǎn)化模型形式，以最小化運(yùn)營(yíng)總費(fèi)用(包括運(yùn)輸費(fèi)用和中轉(zhuǎn)作業(yè)費(fèi)用)以及運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)資源配置費(fèi)用為目標(biāo)，構(gòu)建了快捷貨物運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)資源配置優(yōu)化模型。通過(guò)節(jié)點(diǎn)分層與服務(wù)區(qū)域劃分，優(yōu)化構(gòu)建備選運(yùn)輸服務(wù)集合，從而有效縮減求解空間。給出了四種求解策

5、略，分別是變鄰域搜索算法、基于變鄰域搜索的模擬退火算法、基于閉合環(huán)路的鄰域搜索算法、基于k短路和Lingo10.0的算法。通過(guò)若干算例對(duì)上述模型和算法進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果表明，四種求解策略各有其適用條件，應(yīng)根據(jù)問(wèn)題規(guī)模和性質(zhì)選擇合適的方法。
　　 在以上研究的基礎(chǔ)上，對(duì)快捷貨物運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)資源配置優(yōu)化模型進(jìn)行了拓展，構(gòu)建了綜合運(yùn)輸體系下快捷貨物運(yùn)輸樞紐選址與運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)資源配置綜合優(yōu)化模型，從而把運(yùn)輸樞紐選址優(yōu)化問(wèn)題與運(yùn)輸服務(wù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)優(yōu)化問(wèn)題

6、結(jié)合在一起，并根據(jù)模型的性質(zhì)，給出了一種分階段的啟發(fā)式求解策略。
　　 (4)在研究?jī)?nèi)容(3)的基礎(chǔ)上，研究了綜合運(yùn)輸體系下快捷貨物運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)資源配置與運(yùn)載工具資源配置動(dòng)態(tài)綜合優(yōu)化問(wèn)題。通過(guò)在快捷貨物運(yùn)輸資源配置過(guò)程中引入時(shí)間因素，構(gòu)造了包含運(yùn)載工具利用方案的離散動(dòng)態(tài)運(yùn)輸服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，以最小化運(yùn)營(yíng)總費(fèi)用(包括運(yùn)輸費(fèi)用和中轉(zhuǎn)作業(yè)費(fèi)用)、運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)資源配置費(fèi)用以及運(yùn)載工具資源配置費(fèi)用為目標(biāo)構(gòu)建了動(dòng)態(tài)綜合優(yōu)化模型。給出了一種啟發(fā)式的求解策略，

7、將綜合優(yōu)化模型分解為配置網(wǎng)絡(luò)資源和配置運(yùn)載工具資源的兩個(gè)子模型，二者之間通過(guò)相互反饋，最終達(dá)到協(xié)同優(yōu)化的目標(biāo)。通過(guò)服務(wù)網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)的方式，將運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)資源與運(yùn)載工具資源配置的動(dòng)態(tài)綜合優(yōu)化模型轉(zhuǎn)化為一類(lèi)聯(lián)弧能力也作為決策變量、包含整數(shù)變量和連續(xù)變量、帶時(shí)間窗和聯(lián)弧能力限制的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)問(wèn)題，然后采用基于七短路和優(yōu)化軟件Lingo10.0的算法對(duì)之進(jìn)行求解。文中還給出若干算例對(duì)上述算法進(jìn)行了驗(yàn)證，結(jié)果表明，雖然在快捷貨物運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)資源配置過(guò)程中引入時(shí)間

8、因素將大大增加網(wǎng)絡(luò)規(guī)模，但本文給出的方法能夠在有效時(shí)間內(nèi)得到滿(mǎn)意結(jié)果，可以滿(mǎn)足解決實(shí)際問(wèn)題的需要。
　　 (5)在研究?jī)?nèi)容(3)的基礎(chǔ)上，研究了隨機(jī)環(huán)境下快捷貨物運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)資源配置優(yōu)化問(wèn)題。考慮快捷貨物運(yùn)輸需求的隨機(jī)性，以最小化運(yùn)營(yíng)總費(fèi)用的期望值為目標(biāo)，構(gòu)建了帶補(bǔ)償?shù)目旖葚浳镞\(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)資源配置兩階段隨機(jī)規(guī)劃模型。針對(duì)隨機(jī)參數(shù)分布函數(shù)的不同，給出了基于拉格朗日松弛的分解式啟發(fā)式算法、基于七短路和優(yōu)化軟件Lingo10.0的算法、基于樣