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考虑路径平衡的集装箱接驳运输问题的建模与优化
| 论文题名： | 考虑路径平衡的集装箱接驳运输问题的建模与优化 |
| 关键词： | 集装箱;卡车接驳运输;路径平衡;混合整数线性规划 |
| 摘要： | 近些年来，随着全球经济的不断发展，集装箱运输作为国际贸易中最重要的运输形式一直保持着良好的发展势头。本文所研究的集装箱接驳运输是集装箱运输的重要组成部分，特指在远洋运输、铁路运输等长距离运输开始之前或者结束之后，在一定区域内的卡车运输环节。我国作为物流大国，随着近年来进出口集装箱数量的急剧增长，如何合理地安排运输资源对于整个行业都是巨大的挑战。尤其在人力资源越来越重要的今天，合理的利用司机、集卡等资源，在同一个分配过程中追求司机工作量的平衡性成为了该问题所在领域的新的热点。此外，在研究集装箱接驳运输问题尤为火热的当下，为研究人员开发一套集装箱运输优化系统，使用系统实现模型求解，算法验证分析等功能可以方便研究工作的开展，提高研究效率，并且能够极大地促进行业的进步。 围绕集装箱接驳运输问题，本文主要开展了如下的工作: (1)通过对国内外相关的期刊、会议文集等进行查询，对集装箱接驳运输及路径平衡的相关问题进行了综述与分析，提出了一种分类方法。对集装箱运输软件及相关系统的现状进行了分析。 (2)提出了一个考虑客户和港口的时间窗要求，以及司机的工作时间限制的集装箱接驳运输问题。基于确定的活动在顶点上的图(DAOV图)，对该问题进行了数学描述，建立了一个混合整数线性规划模型，并利用CPLEX进行了求解。针对上述模型无法求解大规模问题的情况，对模型进行了改进，最后结合算例进行了实验与分析。 (3)在拖车与挂车可以分离的甩挂运输模式下，提出了一个考虑路径平衡的集装箱接驳运输问题。基于图对其进行数学描述，详细定义了顶点、弧以及相关的属性，从最小化总持续时间和最小化路径差异两个角度，建立了一个混合整数线性规划模型。针对模型在无法求解大规模问题的情况，设计了Solomon第一类插入算法和基于禁忌搜索的求解算法，最后结合大量算例进行了验证和分析。 (4)设计并实现了一个集装箱接驳运输优化系统。通过对研究人员在实际研究工作中需求的分析，设计了系统的整体架构、功能模块、系统视图层、系统控制层以及数据库。基于MyEclipse2014对该系统进行了开发，主要实现了随机生成算例、解析用户上传算例、算例求解等功能。最后通过Apache Bench、Postman等测试工具，对系统进行了初步的测试。 |
| 作者： | 刘洋 |
| 专业： | 系统工程 |
| 导师： | 张瑞友 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北大学 |
| 学位年度： | 2018 |
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