危险货物运输网络优化双层规划模型与算法

摘要

危险货物作为一种特种货物，在其运输过程中，容易发生事故，造成人身伤亡、财产毁损和环境污染，因此，为了保障人民生命财产安全，保护生态环境，维护危险货物运输各方当事人的合法权益，必须准确合理的选择危险货物运输路线，采取相应的防护措施，确保危险货物安全、迅速、经济及便利地运达运输目的地，这样才能减少危险货物运输事故，降低事故造成的财产损失，提高危险货物运输的安全性和效率。
　　本文以危险货物道路运输网络优化为研究对象，首先，在应急救援机构应急能力可靠度分析的基础上，定义了危险货物运输网络的突发事件应急能力可靠度，以分段函数为基础构建了危险货物运输网络的节点和路段的应急能力可靠度的计算模型，并建立了考虑危险货物种类的风险模型;然后，结合危险货物运输网络应急能力可靠度模型和风险模型，构建了风险确定的危险货物运输网络多目标双层规划模型，其中，上层模型以应急能力可靠度、风险和时间为优化目标，下层模型采用用户均衡模型，在多目标遗传算法和交通分配算法的基础上设计了双层规划模型求解算法，并进行了案例研究和结果分析;再次，建立了风险不确定的危险货物运输网络鲁棒双层规划模型，上层模型以应急能力可靠度、风险和时间为优化目标，下层模型采用用户均衡模型，设计了双层规划模型求解算法，并进行了案例研究和结果分析;最后，建立了OD需求不确定的危险货物运输网络鲁棒双层规划模型，上层模型以应急能力可靠度、风险和时间为优化目标，下层模型采用用户均衡模型，设计了双层规划模型求解算法，并进行了案例研究和结果分析。
　　研究结果表明，本论文中分别设计的风险确定的危险货物运输网络多目标双层规划模型，风险不确定的危险货物运输网络鲁棒双层规划模型和OD需求不确定的危险货物运输网络鲁棒双层规划模型对危险货物运输的决策者科学合理选择危险货物运输路径，提高危险货物运输的安全可靠性，降低危险货物的运输风险，提高运输效率等方面具有一定的参考价值。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究背景

1．2 危险货物运输网络优化问题研究现状

1．2．1 国外研究现状

1．2．2 国内研究现状

1．3 该领域目前存在的问题

1．4 论文研究范围和主要内容

2 突发事件应急能力可靠度模型和风险模型的构建

2．1 突发事件应急能力可靠度模型的构建

2．1．1 网络节点的突发事件应急能力可靠度

2．1．2 网络路段的突发事件应急能力可靠度

2．2 危险货物道路运输风险模型的构建

2．3 应急能力可靠度和风险的计算

2．3．1 应急能力可靠度的计算

2．3．2 风险的计算

3 风险确定的危险货物运输网络优化双层规划模型与算法

3．1 问题描述

3．2 多目标双层规划模型的构建

3．2．1 模型假定

3．2．2 符号定义

3．2．3 上层模型

3．2．4 下层模型

3．3 算法设计

3．3．1 带精英策略的非支配排序遗传算法

3．3．2 下层模型求解算法

3．3．3 双层规划模型求解算法

3．4 算例研究

4 风险不确定的危险货物运输网络优化双层规划模型与算法

4．1 问题描述

4．2 鲁棒双层规划模型的构建

4．2．1 模型假定

4．2．2 符号定义

4．2．3 上层模型

4．2．4 下层模型

4．3 算法设计

4．4 算例研究

5 OD需求不确定的危险货物运输网络优化双层规划模型与算法

5．1 问题描述

5．2 鲁棒双层规划模型的构建

5．2．1 模型假定

5．2．2 符号定义

5．2．3 上层模型

5．2．4 下层模型

5．3 算法设计

5．4 算例研究

结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间的学术成果