原文传递
港口集疏运网络甩挂运输车辆调度优化
| 论文题名： | 港口集疏运网络甩挂运输车辆调度优化 |
| 关键词： | 甩挂运输;港口集疏运网络;不可行弧过滤策略;蚁群算法 |
| 摘要： | 近年来，我国进出口货物贸易量增长飞速，带动了以集装箱为主的运输行业发展。港口作为重要贸易枢纽，每天都有大量的装有待出口货物的集装箱集运到港口堆场或者疏运装有进口货物的集装箱至各收货人处。货物进出口贸易量的日益增长也对港口集疏运系统的运输效率做了更高要求。传统的公路集装箱运输过程中，集卡需要在内陆腹地客户处等待货物装卸，大量往返港口与货点之间的短途运输容易造成港口车辆资源闲置、半程空驶、迂回运输等问题，增加了车辆运输成本并严重影响了港口集疏运系统的运输效率。甩挂运输能够有效解决港口集疏运系统中运输效率低下、对环境污染加剧的问题。据此，本文研究基于甩挂模式的港口集疏运系统网络运输问题，以实现对集疏运系统内牵引车、挂车、集装箱等多样化资源的一体化调度。 首先，本文对港口集疏运网络运输问题、甩挂模式下的车辆路径问题的国内外研究现状进行了一定分析与总结，随后阐述本文研究内容。并介绍港口集疏运系统以及港口集疏运网络甩挂运输作业的相关基础概念。 其次，本文对港口集疏运网络甩挂运输车辆调度优化问题进行研究，将港口集装箱运输任务类型与甩挂运输作业模式相结合，考虑单周期内空重箱转化以及协调运输过程，依此对车辆执行运输任务过程之中的状态变化与衔接过程进行了详细说明。基于此，以牵引车使用成本、等待以及运输过程中的油耗、碳排放成本最小化为目标，建立港口集疏运网络甩挂运输车辆调度优化模型。为了求解该问题，本文设计了一种基于不可行弧过滤策略的蚁群算法对模型进行求解。在蚁群算法的基础上，采用变维数矩阵编码作为解的编码，并提前过滤不可行弧，详细介绍了改进后的状态转移以及信息素更新策略。 最后，本文设置了两种不同规模的算例对模型以及算法的有效性进行验证，并将传统模式与甩挂模式进行对比分析。在算例算例求解结果对比分析实验中，分别利用商用求解器CPLEX与基于不可行弧过滤策略的蚁群算法对模型进行求解。结果显示，对于不同客户分布类型的算例，CPLEX和算法都能有效求得最优解，但当任务规模数不断增大时，CPLEX求解时间呈指数增长，而算法依旧具有稳定的收敛性。随后在传统模式与甩挂模式实验对比分析中，将传统模式的与甩挂模式下的目标函数结果进行对比分析，在甩挂运输模式下，牵引车执行任务期间产生的各种成本都由优于传统模式下的运输成本，并且两者的成本差距随着规模的增大而不断增大，验证了甩挂模式对港口集疏运网络运输效率提升的优势。 |
| 作者： | 黄颖 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 靳志宏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2022 |
检索历史
应用推荐
