運能釋放條件下鐵路既有繁忙干線貨運產(chǎn)品布局規(guī)劃理論與方法研究.pdf

1、隨著既有繁忙干線運能的釋放，我國鐵路運輸?shù)母窬謱⒂蛇\能緊張型向運能寬松型轉(zhuǎn)變，這為鐵路貨運產(chǎn)品的布局規(guī)劃提供了難得的契機。同時產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的逐步調(diào)整，也導(dǎo)致快捷貨運及高附加值運輸需求量的急劇增長。由于先前鐵路運能的制約，鐵路貨運產(chǎn)品主要以滿足大宗物資、低附加值運輸需求為主，難以形成對高附加值運輸需求的吸引力，導(dǎo)致了鐵路在運輸市場的占有率逐年降低，鐵路運輸在貨運市場的競爭力也逐步減弱。因此在鐵路運力釋放的背景下，也迫切需要對貨運產(chǎn)品的布局規(guī)劃

2、問題進行研究，以提高鐵路運輸?shù)母偁幜εc經(jīng)濟效率。本文針對運力釋放后貨運產(chǎn)品布局規(guī)劃問題展開研究，從而為鐵路運營者制定貨運產(chǎn)品布局規(guī)劃方案提供一定的理論依據(jù)。
　　本文主要研究內(nèi)容包括以下幾個部分:
　　(1)研究了既有繁忙干線貨運產(chǎn)品相關(guān)的基礎(chǔ)理論。包括鐵路貨運的供需特征分析、鐵路貨運產(chǎn)品布局的定義;分析影響鐵路貨運產(chǎn)品的布局的因素以及鐵路貨運產(chǎn)品布局的原則。為增加鐵路貨運產(chǎn)品布局方案的合理性，在現(xiàn)有貨運產(chǎn)品開行結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上

3、，結(jié)合供需特征給出了鐵路貨運產(chǎn)品調(diào)整策略。
　　(2)研究了既有繁忙干線基于貨運產(chǎn)品的流量分配問題。根據(jù)貨運產(chǎn)品的開行方案，借鑒節(jié)點拆分的思路描述貨運產(chǎn)品的節(jié)點作業(yè)，構(gòu)建了繁忙干線鐵路貨運產(chǎn)品網(wǎng)絡(luò)。在網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的基礎(chǔ)上，分析現(xiàn)有路徑搜索算法的不足，提出了OD對合理徑路集合的求解方法，在充分考慮運輸需求特征基礎(chǔ)上，以運輸費用最小為優(yōu)化目標(biāo)，構(gòu)建了既有繁忙干線基于貨運產(chǎn)品的流量分配模型。根據(jù)模型的特點，給出了ILOG CPLEX動態(tài)求解

4、算法和免疫克隆算法兩種求解方法，并通過算例對模型和算法進行驗證，結(jié)果表明，文中給出的求解算法能夠獲得全局最優(yōu)解。
　　(3)研究了既有繁忙干線貨運產(chǎn)品布局規(guī)劃問題。提出了貨運產(chǎn)品布局規(guī)劃的流程，并對貨運產(chǎn)品布局規(guī)劃問題進行了范圍界定。結(jié)合貨運供需特點、區(qū)位等因素，給出了鐵路貨運產(chǎn)品備選集合的生成策略。通過引入貨運產(chǎn)品備選集合，簡化了模型的形式;在此基礎(chǔ)上以運輸收益最大化為目標(biāo)，充分考慮了鐵路貨運需求層次特征構(gòu)建了既有繁忙干線鐵路貨

5、運產(chǎn)品布局規(guī)劃模型，給出了基于反饋的免疫克隆算法及和聲搜索算法兩種求解方法。并通過算例對模型和算法求解效率進行驗證，結(jié)果表明兩種算法各具有其特點，應(yīng)根據(jù)對求解質(zhì)量及求解時間的要求選擇合適的方法。
　　(4)在研究內(nèi)容(3)的基礎(chǔ)上進行一定擴展，研究了鐵路貨運產(chǎn)品與車站協(xié)同布局優(yōu)化問題。分析了車站布局與貨運產(chǎn)品間的相互關(guān)系，重點闡述了貨運產(chǎn)品結(jié)構(gòu)對車站布局的影響，并構(gòu)建了綜合考慮貨運站的鐵路貨運產(chǎn)品網(wǎng)絡(luò)。在車站布局規(guī)劃中通過貨運站預(yù)

6、分配策略，縮小了問題的求解規(guī)模。在此基礎(chǔ)上重點針對多分配布局模式，構(gòu)建了鐵路貨運產(chǎn)品與車站協(xié)同布局模型，最后利用基于反饋的免疫克隆算法及和聲搜索算法對模型進行求解。
　　(5)在研究內(nèi)容(3)的基礎(chǔ)上，研究市場競爭條件下貨運產(chǎn)品的布局規(guī)劃問題。分析了影響運輸方式競爭力的因素。給出了貨運需求價格敏感度的計算方法，考慮貨運產(chǎn)品、價格敏感度以及貨主偏好度三個因素，構(gòu)建了運輸方式的分擔(dān)率模型。在此基礎(chǔ)上采用兩階段模型描述市場競爭條件下貨運