不确定需求下物流配送网点选址多目标优化及仿真

物流配送需求的不确定性导致物流配送成本波动,增加了物流企业配送管理的难度,加剧了“最后一公里”末端配送不畅。以降低末端物流配送成本和缩短配送时间为优化目标,考虑快递包裹数量不确定情况下末端配送的运力水平和配送覆盖区域人口密度因素,提出了一种基于“0-1”整数规划模型的多重目标优化策略,建立了物流配送中心的动态选址模型,并用Anylogic进行了仿真验证。研究结果表明,在配送包裹数量短期大幅度波动的情况下,末端配送运力水平、网点位置和服务能力需要有差别调整才能达到降本增效的目的。

基于改进的NSGA-Ⅱ算法的交通运输结构优化

基于多目标优化模型构建了交通运输结构优化模型,引入快速非支配排序(NSGA-Ⅱ)算法并对其进行改进。以改进的NSGA-Ⅱ算法对优化模型进行求解,并通过算法改进前后所输出的优化结构进行碳排放对比,以验证算法优化的有效性。

我国交通运输业碳达峰时间预测

碳达峰战略背景下,交通运输业作为高碳排放行业面临一系列挑战。本文分析我国交通运输客货运碳排放现状。基于统计数据与相关研究成果,推算含私人小汽车的交通运输业碳排放量,并计算各交通方式的碳排放因子。借鉴部分发达国家经验,预测2019—2040年我国客货运周转量发展趋势。以2040年为目标年,设计未来交通结构和碳排放因子情景,研究我国交通运输业碳达峰时间和达峰值。结果表明:2020年,含私人小汽车的交通运输业碳排放量为11.1亿t。2040年,我国旅客运输需求规模在8.2万亿~8.7万亿人公里,货物运输需求规模在27.3万亿~28.7万亿吨公里。最后,验证了单纯依赖交通结构改善难以实现2040年前碳达峰,还须结合交通清洁技术升级。情景分析表明,采取“公转铁”“公转水”等交通结构转型,公路运输清洁化等政策措施,交通运输业有望于2031—2034年实现碳达峰。

拥堵收费下考虑船主心理期望成本的过坝策略研究

本文针对内河航运中水利枢纽通航拥堵问题,在拥堵收费下引入心理期望成本,以探寻面向双过坝模式(通航建筑物过坝和翻坝转运)的优化策略。首先,应用非抢占式M/M/1排队系统,构建了以综合过坝成本为参考点的决策模型,提出了三种情形(无心理期望成本、通航建筑物过坝的心理期望成本、双过坝模式的心理期望成本)下的船舶过坝优化策略,并对比分析了通航建筑物过坝比率、船舶平均等待时间和过坝系统总成本;然后,引入对翻坝转运的补贴策略,通过调整心理期望成本水平,来影响船舶过坝策略选择;最后,以三峡工程为例,验证了上述模型的有效性。结果表明:在拥堵收费下,考虑船主心理期望成本,可以促进过坝方式的转移,降低船舶过坝平均等待时间,且双过坝模式中均考虑该因素更有利于提升通航效率;同时,实施翻坝转运补贴策略,能充分发挥心理期望成本的调节作用,从而有效缓解水利枢纽通航拥堵问题。

应用LMDI模型的江西省交通运输业碳排放驱动力分析

通过统计分析江西省2011-2020年公路运输、水路运输、铁路运输和民航运输总的能源消耗数据,确定了江西省交通运输业二氧化碳排放的变化趋势。利用对数平均权重(LMDI)法,分析了模式分担、能源结构、规模效应、能源强度、经济效应对江西省交通运输部门碳排放变化产生的不同影响。研究结果表明:2011-2020年,江西省能源使用最多的是汽油和柴油;公路运输部门是江西省交通运输部门碳排放最多的部门;对碳排放的增长起推动作用的是模式分担与经济效应,起抑制作用的是能源结构与规模效应,而能源强度波动较大。

基于过饱和条件的市域铁路与地铁运行图协同优化

随着城镇一体化的快速发展,通勤客流需求逐渐增大,市域铁路与地铁的衔接为通勤旅客的出行提供了便利,但大量的通勤客流给市域铁路与地铁衔接的换乘站带来了巨大的压力。为了满足市域客流和地铁客流的出行需求,同时降低通勤旅客在换乘站的等待时间,缓解换乘站的客流压力,需要进行市域铁路与地铁列车运行图的协同优化。引入动态、过饱和OD客流概念,在过饱和条件下,考虑非均匀车头时距、灵活停站时间和旅客换乘条件等约束,从滞留旅客数量和换乘等待时间2个方面构建双目标非线性整数规划模型。结合模型特点,采用ε-约束法将其转化为单目标优化模型,设计具有双阈值和记忆功能的改进模拟退火算法。为验证所提方法的可行性和有效性,将模型及算法应用于金山铁路与上海地铁3号线上海南—中山公园进行案例研究。计算结果表明:优化后的市域铁路与地铁列车运行图,滞留旅客总数增加了9.28%,协同列车数增加了50%,旅客换乘总等待时间降低了60.79%,不断更新容忍度ε能够得到一组综合考虑旅客服务水平和换乘效率的近似Pareto方案,改进的模拟退火算法相较于传统模拟退火算法具有更好的收敛效果和求解效率。研究结果为市域铁路与地铁运行图的协同优化,进一步提升通勤客流的换乘效率提供了理论参考。

河南省铁路-航道货运多层复合网络鲁棒性研究

发展铁水联运是优化调整运输结构、促进物流业降本增效的重要手段之一,为深入理解和把握河南省铁水联运网络的网络性能,有针对性地优化调整铁水联运网络布局、提升联运效益,运用复杂网络理论,对河南省铁路-航道货运网络进行了拓扑分析和鲁棒性研究。一方面,对铁路网、航道网以及二者相结合的复合网络进行拓扑分析,得出航道网兼具显著的小世界特性和无标度特性,铁路网则具有显著的无标度特性;另一方面,选取网络效率和最大连通子图相对大小作为评价指标,针对3种网络的有效性和连通性进行鲁棒性研究,得出鲁棒性强弱依次为复合网络、铁路网络、航道网络,表明发展铁水联运的重要性和优越性;最后,针对河南省综合运输网络构建优化,提出具体保障措施和运营建议。

基于NSDE算法的公交发车间隔优化研究

合理的公交发车间隔是影响乘客候车时间及公交运营成本的重要因素。为平衡乘客和公交公司双方的利益,构建了以乘客候车成本最低及公交运营成本最低为目标的公交车发车间隔优化多目标模型,设计了求解模型的非支配排序差分进化算法(NSDE),然后以兰州市15路公交线路为例进行了实证研究,并将NSDE算法的计算结果与传统的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)进行对比。结果表明,与优化前的发车间隔相比,所提优化模型能在降低6.67%的乘客候车成本的同时节约8.46%的公交运营成本,具有较强的实用性;与传统的NSGA-Ⅱ相比,NSDE求出的Pareto前沿分布更加均匀,算法的收敛速度能提高约30%,验证了所建公交发车间隔优化模型及NSDE算法的适用性和有效性。

以“港-闸-船”为核心的内河航运信息协同研究

为全面推进高水平内河航运建设,统筹内河航运各要素融合发展,全力构建现代化水上交通体系。本文对船舶、港口、船闸、航道要素各自拥有或具备的信息进行梳理和研究,同时,深入研究了分别以船舶、港口、船闸、航道为核心的信息协同需求、内容及途径,为建立新一代协同高效的内河航运服务体系起到参考作用。

基于GM(1,1)-MLP神经网络模型的大宗货物运输需求预测

针对大宗货物运输需求预测的复杂性,以货物产量为基础,提出了一种基于产运系数的大宗货物运输需求预测方法,并根据大宗货物的运输需求发展趋势确定了运输结构调整路径。以黑龙江省为例,综合考虑粮食产量的化肥施用量、农村用电量、农业机械总动力、粮食作物播种面积等影响因素,建立了GM(1,1)模型以及GM(1,1)-MLP神经网络模型进行粮食产量预测,并应用实际数据进行了验证。根据黑龙江省常住人口、常住人口城镇化率、粮食产量、中国城镇居民和农村居民人均粮食消费量等统计数据确定黑龙江省粮食产运系数,综合粮食产量预测值和产运系数预测了未来几年粮食运输量,以此分析黑龙江省粮食运输需求趋势,为黑龙江省大宗货物运输结构调整方案制订提供了依据。结果表明:与GM(1,1)模型相比,构建的GM(1,1)-MLP神经网络模型进行粮食产量预测,预测精度提高了1.68%;采用产运系数搭建粮食产量与运输量之间关系进行粮食运输需求预测具有可行性;根据预测结果,黑龙江省粮食运输需求将持续增长,仍是黑龙江省大宗货物运输对象的主要组成,积极调整粮食运输结构,推进中长距离的粮食运输转向铁路运输,公路运输作为铁路运输两端的短驳分拨,实现公铁联运,对于优化黑龙江省大宗货物运输结构具有重要作用。

基于兴趣度匹配的应急物资采购策略研究

在物流运输环境异常、跨区域运力不足的情况下,传统应急物流中以生存为第一要义的物资采购策略难以同时满足交付的个性化需求和时效性要求。文章中提出了一种基于兴趣度匹配的应急物资采购策略,将本地库存货物的兴趣度设定为二维向量,通过分析货物新鲜度,采购价格,运输代价及时间等影响因子得到预计时间兴趣度与预计代价兴趣度的计算方法,并利用BP神经网络进行兴趣度的融合,最终按照兴趣偏转量和对应的匹配原则为采购方选出最佳物资。实验结果表明了兴趣度算法的有效性和采购策略的可行性。

基于多源数据的区域综合运输通道旅客出行特征研究

为了准确计算区域综合运输通道中旅客出行总规模和方式构成,分析通道中过境旅客出行量占比,从而为优化通道内线路资源配置和研判区域综合运输通道交通功能和经济功能提供支撑,统筹利用交通行业传统统计数据、营运收费数据和手机信令数据,发挥不同数据源的比较优势,强化相互补充和校核,在对旅客出行进行了分类界定的基础上,构建了包含各种运输方式、相同运输方式不同类型交通线路的区域综合运输通道旅客出行总量、出行结构及过境量占比的分析模型。以湖北省京广综合运输通道为例进行了案例分析,验证模型的有效性和实用性。结果表明:2018年湖北省京广综合运输通道旅客出行人数超过2.3亿人次,高铁和高速公路是通道旅客出行的主力军,在通道旅客出行总量中占比33.8%和36.2%,远高于占比14.2%和15.8%的普铁和普通干线公路;通道非过境旅客出行量占比74.5%,说明通道在服务通道沿线与湖北省经济社会相关的旅客出行需求发挥了巨大作用;通道过境旅客出行量在旅客出行总量中占比25.5%,充分体现了该通道在国家层面的重要性;铁路在服务过境出行旅客和非过境出行旅客的功能相对均衡,高速公路和普通干线公路以服务非过境旅客出行功能为主,过境旅客出行量占比仅为10.6%和0.7%。

区域综合网络货运交通方式的优势运距研究

为实现交通运输资源的合理配置,在区域综合运输网络下,研究公路、铁路、水路和航空等4种货运交通方式的优势运输距离范围（以下简称优势运距）,提出基于分担率函数的优势运距量化分析方法.首先界定了货运方式绝对优势运距和相对优势运距内涵;其次,以货运方式分担率分析为基础,分别构建了各货运方式的绝对运距模型与相对优势运距模型;最后,进行实证分析.结果表明,在50～3 000 km运距范围内,航空货运不具备绝对优势运距,公路、铁路、水路货运方式绝对优势运距分别是50～477、477～1 168、1 168～3 000 km;而公路、铁路、水路、航空货运方式的相对优势运距分别为50～303、526～1 004、2 410～3 000、1 681～2 283 km.

综合运输层次下多交通模式的耦合协调性分析

针对综合运输中多交通模式的耦合协调问题,定量明确了耦合协调性概念.首先分析建立起动静结合的多层次评定要素主框架,并给出了同时考虑综合发展水平和耦合协调度判断模型的方法;然后运用我国2006 2015年公路、铁路、水运、航空4类运输方式数据集,对多交通模式间的耦合协调情况进行求解分析与讨论验证,指出了水路和公路子系统协调发展中的短板;最后提出了有针对性的评价建议与改善举措.实例结果表明,该建模方法论体系及指标选用科学有效,能够为多式联运组织运营的政策制定、管理规划等提供有益参考借鉴和指导依据.

区域交通运输结构信息熵演变及动力分析

由于影响因素的复杂性,交通运输结构的研究多以简单的比例关系结合定性分析为主,缺乏定量评价的客观依据.本文尝试应用信息熵理论对区域交通运输结构的演变和发展规律进行定量研究.首先,提出交通运输结构信息熵,并构建了交通运输结构的均衡度和优势度指标,用于衡量交通运输结构及其演变规律.在此基础上,运用主成分分析与灰色关联分析相结合的方法,明确了影响交通运输结构变动的主要动力因子,即社会固定资产投资因子、综合因子、人口因子,这些研究为交通运输结构优化决策提供理论依据.最后,以江苏省交通运输结构分析为例,论证了方法的可行性.

基于Entropy-Topsis方法的住宅预制构件的物流供应商选择

基于Entropy-Topsis模型的综合评价方法,对住宅预制构件物流供应商的选择进行研究。在生产交货、物流成本、客户服务、发展潜力4个方面评价指标的基础上,运用Entropy法确定各指标的权重,采用Topsis法对物流供应商进行综合评价,并进行深层次的贴近度分析。再通过实证研究发现,Entropy-Topsis评价模型能够为住宅预制构件物流供应商的选择提供一种有效的决策指导。

区外旅客的“路径-方式”综合分担模型

针对区外旅客的出行特点和各运输方式的适应性，对传统区外交通方式的划分和路径分配模型进行了分析．从区外旅客出行的效应出发，提出了区外旅客分担率的“路径-方式”综合处理方法，建立了区外旅客的“路径-方式”综合分担模型．分析和标定了模型的相关参数及各运输方式的时间、费用评价值．该模型的适用条件是：OD对间各种运输方式的时耗差与市内各点至城市进出口的时耗差相差不太大（约1—3倍）且小汽车已普及并成为主要交通出行工具．最后，用沪杭地区的实例验证了模型的可行性．

综合运输通道旅客出行方式选择行为研究

针对综合运输通道内旅客出行距离长、频率低的特点,基于非集计理论和纯选择行为抽样调查法建立综合运输通道内旅客选择行为的Logit模型。对京沪运输通道内旅客选择行为随出发时间和出行距离变化情况的模拟表明,中长距离的旅客对综合运输通道内客运产品的选择受出发时间影响较大,客运需求结构在不同时段存在显著差异,而短距离旅客的出行方式选择行为受出发时间影响较小,此外各种运输方式的典型客运产品均存在优势运输距离范围。与京沪运输通道客运产品结构现状对比的结果表明,由综合运输通道内旅客出行方式选择行为模型得到的结果能够反映通道客运需求结构的现状,并且能够解释由客运供需矛盾引发的购票困难等现象,从而为综合运输通道客运基础设施的科学规划和客运产品的合理设计提供理论依据。

综合运输体系结构演变特征及趋势分析

为了实现有限运输资源的合理配置和高效利用,基于信息熵理论和主导产业扩散效应理论,通过定义综合运输体系结构信息熵、均衡度、优势度、转换速度系数和转换方向系数,分析了1949—2014年间我国综合运输体系结构的演变特征及趋势。研究结果表明:我国综合运输体系结构信息熵不断增加并逐步趋于平稳,呈现出"阶梯型"变化趋势;均衡度、优势度呈现出"∞"型变化趋势,表现出两阶段的发展特征;我国综合运输体系结构转换速度系数和转换方向系数前期偏低且差异较小,后期达到较高水平且差异明显。综合运输理念和实践不断发展,各种运输方式通过其技术经济特征确立了交通运输新格局,交通运输发展应按照运输方式各尽其能进行资源优化配置,形成合理、均衡、高效的综合运输体系结构。

交通运输方式协调发展的状态评价

为促进道路运输、铁路运输、水路运输与航空运输的协调发展，根据各运输方式的系统构成，分别从数量和质量方面提出了反映各运输方式发展水平的指标体系，利用主成分分析方法，对中国1995～2005年各运输方式的综合发展水平进行了计算，并建立了综合发展水平的隶属度模型，对它们之间的协调状态进行了评价。评价结果表明：运输方式之间的平均静态协调度为0．2978，说明目前中国各运输方式虽然得到快速发展，但彼此之间的发展并不协调。为改变这种不协调发展状态，提出运输方式之间相互促进与相互配合的发展理念，完善运输政策体系，充分开发和利用各种运输方式，建立真正意义上的综合运输枢纽。