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西江集装箱水铁联运路径优化研究
| 论文题名： | 西江集装箱水铁联运路径优化研究 |
| 关键词： | 集装箱运输;水铁联运;路径优化;耦合赋权;蚁群算法 |
| 摘要： | 随着大湾区经济一体化发展，西江黄金水道作为我国西南水路交通运输的大动脉，沿江地区的货物运输量逐年增加，据统计2021年广西铁路、水运货物运输量分别为9100万吨、38000万吨，西江干线集装箱水铁联运模式与现有货物运输发展水平不匹配，存在运输方式发展不平衡、不衔接、不融合问题，调整运输模式是当下西江综合交通运输工作的重要内容。为了建立更加高效和绿色的现代物流服务体系，助力大湾区物流和区域经济高质量发展，对西江集装箱水铁联运路径优化问题进行研究迫在眉睫，论文研究具有一定的理论意义。 首先，本文介绍了集装箱水铁联运系统构成、各运输方式的特点及适用领域、水铁联运业务流程；通过对集装箱水铁联运运输过程中的影响指标进行分析，从经济性、时效性、环保性和安全性四个方面构建了综合服务质量指标体系。建立了基于云模型、层次分析法、熵权法的耦合赋权法确定集装箱水铁联运综合服务质量指标权重。 其次，论述了集装箱运输中的时间窗，并对时间窗进行分类，包括软时间窗、硬时间窗及混合时间窗；分析了集装箱运输中船舶和铁路机车的温室气体排放；建立了基于遗传算法、BP神经网络和马尔科夫的船舶待闸时间预测模型，对船舶待闸时间进行预测；从蚁群算法的优势和数学模型两方面对传统蚁群算法进行了详细介绍，通过改进信息素挥发系数、启发信息、信息素更新方法对传统蚁群算法进行优化。 然后，根据集装箱水铁联运综合服务质量指标体系，分析了水铁联运成本构成。考虑软时间窗约束，建立了确定环境下基于运输总成本、运输总时间、运输温室气体排放、运输风险的集装箱水铁联运路径优化模型；考虑水铁联运过程的不确定性，以不确定变量表示速度和货损率，建立了不确定环境下的集装箱水铁联运路径优化模型；并提出了基于优化蚁群算法的求解步骤。 最后，本文以广西南宁为起点，贵港、玉林、梧州、肇庆为中转点，广州为终点的运输网络为研究对象，通过调研收集了时间窗、船舶待闸时间等相关数据并对数据进行了处理，应用优化蚁群算法和传统蚁群算法对不确定环境下的集装箱水铁联运路径优化模型进行计算及对比，得到了不同权重和不同置信水平情况下西江集装箱水铁联运最优运输方案。 |
| 作者： | 常梦雪 |
| 专业： | 交通信息工程及控制 |
| 导师： | 庄元 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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