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原文传递基于地铁的城市物流配送网络规划研究

论文题名：	基于地铁的城市物流配送网络规划研究
关键词：	地铁;城市配送;节点选址;路径优化;免疫遗传算法
摘要：	作为城市公共交通的重要组成部分，地铁具有高密度、大运量、全天候、高效率、低污染等特点，运用地铁开展城市物流配送，符合绿色物流的要求，且能有效缓解交通拥堵问题、提高物流配送的效率。因此，本文对基于地铁的城市物流配送网络进行了研究，首先对运用地铁进行城市物流配送的可行性和运行模式进行了分析，然后对基于地铁的城市物流配送网络进行了总体规划，在此基础上，对配送网络中的节点选择问题和路径优化问题进行了重点研究。主要研究内容如下：　　（1）从地铁可配送的时段、地铁的运能及地铁开展城市物流配送的经济效益这三个方面对运用地铁进行城市物流配送的可行性进行了分析，并确定了地铁开展城市物流配送时的运行模式。在此基础上，对基于地铁的城市物流配送网络进行了总体规划，即对配送网络的节点和线路进行了决策，并设计了基于地铁的城市物流配送网络的配送模式。①配送网络的节点决策：首先对节点进行分类，分为物流中心、配送中心及中转节点，然后对各节点的功能、工作流程及其所包含的设施设备进行了设计，最后，从选择原则等方面对各类节点如何选择进行了总体说明。②配送网络的线路决策：在基于地铁的城市物流网络中，线路包括地面线路和地铁线路，运输工具主要为地面的货车、用于货物运输的地铁车厢、货运直梯、叉车等相关的装卸搬运设备，地上运输与地下运输的衔接主要由货运直梯和叉车来完成。③地铁开展城市物流配送的运行模式为：“物流中心+配送中心（基于地铁站）+中转节点（基于地铁站）+末端需求点”。　　（2）在上述配送网络总体规划的基础上，对于各类节点的选择方法分别进行了具体的说明，建立了节点的选取方案。①物流中心的选址方法：通过对已有的物流中心进行相应的整合，从而确定基于地铁的城市物流配送网络的物流中心；②配送中心的选址方法：以靠近物流中心且辐射范围较大的地铁始发站或终到站为备选配送中心，运用AHP-模糊综合评价法对各个备选配送中心进行综合评价，依据评价结果确定配送中心的最终选址；③中转节点的选址方法：首先，依据备选中转节点的选择原则，选择中心城区的地铁换乘站为备选中转节点，然后，综合考虑运输费用、中转费用、固定运营费用、管理费用及投资费用等，以总成本最小为目标，建立中转节点选址模型，并设计改进的免疫遗传算法对模型进行求解，以此完成中转节点的最终选址。　　（3）在前述配送网络总体规划和节点选址的基础上，对基于地铁的城市物流配送网络的配送路径进行优化。在不改变地铁运行方案的前提下，综合考虑运输成本、末端配送车辆的固定运营成本、碳排放惩罚成本，以地铁剩余运能、货车容量、客户服务的硬时间窗限制等为约束条件，以配送过程中的总成本最小为优化目标，构建基于地铁的城市物流配送网络的配送路径优化模型，并设计改进的自适应遗传算法对模型进行求解。　　（4）以上海市为例进行案例分析。通过分析上海市的地铁网络结构等，代入相应数据，运用已确定的各类节点的选取方法，得到了上海市基于地铁的城市物流配送网络的物流中心、配送中心及中转节点的选址，选址结果较为合理，证明了各类节点选取方法的合理性和有效性。在此基础上带入数据，通过在MATLAB中编程并运行程序，得到了上海市基于地铁的城市物流配送网络的最优配送路径、配送成本、配送距离以及碳排放惩罚成本，并与货车单独配送时的结果进行了对比，对比结果表明基于地铁的城市物流配送的配送成本低、配送距离少，而且更加环保和高效，证明了路径优化模型和算法的实用性和高效性。　　针对当前城市物流配送面临的问题，本文将地铁引入城市物流配送系统，对基于地铁的城市物流配送网络进行研究。在配送网络总体规划的基础上，对配送网络的节点选址和路径优化进行了重点研究。最后，进行了案例分析，案例分析证明了节点选址方法和路径优化方法的合理性和高效性，同时，表明了基于地铁的城市物流配送的优势，为未来城市物流配送的发展提供了一定的理论支撑。
作者：	米雪丽
专业：	交通运输工程
导师：	王花兰;牟颢
授予学位：	硕士
授予学位单位：	兰州交通大学
学位年度：	2022