考虑车底和集装箱周转的中欧班列动态服务网络设计研究

以中欧班列为背景,研究考虑车底和集装箱周转的动态货运服务网络设计优化问题,目标是保障货物运到期限的同时最小化运营成本。首先,基于给定的轴辐式网络结构,建立周期性离散时空网络描述车底周转和货流运输过程,并通过枚举法得到每支货流所有可能的运输时空路径;其次考虑固定区段的车底周转、集装箱周转和货流挂线方案数量限制等约束,构建混合整数规划模型,实现货流、箱流、列流的综合优化;最后,选取包含8个站点、7个区段的中欧班列运输网络作为算例,并设计5个不同规模大小的案例,采用商业软件GUROBI求解。所有案例均能在1 h内获得满意解,验证了模型的有效性。

考虑车辆周转的铁路动态货运服务网络设计优化模型及其分支-定价-切割算法

研究考虑车辆周转的铁路动态货运服务网络设计问题,目标是在合理设计铁路运输服务网络的基础上提高车辆利用率。将传统的离散时空网络拓展为考虑车辆周转的超级网络,构建混合整数规划模型,同时考虑列车开行时段、编组内容、空车调配、车辆归属、运输服务水平等约束。基于模型的NP-Hard特性,给出一种分支-定价-切割算法,通过在模型中添加Benders割的方法调整可行域,通过列生成方法避免网络规模较大导致可选径路数量过多的问题,该算法可保证模型收敛至最优解。算例证明了模型和算法的有效性,通过灵敏度分析验证可用车辆数量对于空车调配方案的影响。

基于服务网络的快运直达班列开行方案优化方法研究

根据货主对快运直达班列产品的需求,引入了货物发送、到达和运输时限3个"时间窗"来描述货物运输的相关时间要求。提出了以OD直达和"短途直达+组合直达"作为快运直达班列开行的两种基本形式,通过不同速度等级的组合提供6种不同层次的货物运输服务。建立了基于动态服务网络的快运直达班列开行方案优化模型,设计了基于加边、减边的启发式求解算法,设计算例对模型进行了验证,并分析了在网络中设计相同速度的服务与设计不同速度等级的服务对开行方案的影响。