快运网络构建及快运车辆配载配送优化研究

摘要

随着我国经济的迅速发展，如何对快运系统进行优化已成为制约快运企业发展的重要问题。此优化涉及到两方面的内容，一是快运系统的结构优化，涉及到配送中心选址的优化问题、运输网络的结构优化问题等;另一方面是快运运营管理的优化，典型的有快运车辆装载问题和车辆路径安排问题。围绕上述本文主要做了以下工作:
　　(1)构建了国际快运运输网络基本模式，基于快运业时间阈值的特点以及干线和支线运输的运价折扣因素，建立了快运网络优化的混合整数规划模型，设计了基于LINGO的求解算法。通过数值实验，分析揭示了时间和成本这对快运业的永恒矛盾，有助于量化权衡快运业的广义成本，进而为快运网络优化提供决策支持。
　　(2)基于快运的多方式、多目标、以及多维度等特征，对快运网络进行超网络建模，提出了两种基于多种运输方式的成本与效率阈值的多目标超网络模型的优化策略，算例分析显示了快运网络的运输方式与快运效率、快运成本之间的优化关系。
　　(3)通过引入剩余空间及其相关作业，建立了基于剩余空间的厢式货车配载与配送联合优化的混合整数规划模型，提出了一种由C-W节约算法与基于剩余空间的装箱算法有机结合的交互式算法，仿真实验结果证实，联合优化优于配载优先与配送优先的单独优化。
　　(4)考虑了货物的易损性、装载的稳定性等配载约束，构建了车辆配载与配送联合优化的混合整数规划模型，基于问题自身的特点开发了由配载启发式算法和基于节约值的蚁群算法有机结合的混合算法，采用基准实验问题进行了一系列对比试验，结果显示了所提出的模型及算法的有效性与实用性。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究的背景与目的

1．2 研究现状与相关文献综述

1．2．1 运输网络节点选址综述

1．2．2 运输网络路径优化综述

1．2．3 车辆配载问题综述

1．2．4 车辆配送问题综述

1．3 研究方法

1．4 研究思路与内容

第2章 中国公路快运业发展现状与优化问题分析

2．1 中国公路快运产业的发展现状

2．1．1 公路快运产业发展历程

2．1．2 公路快运产业发展现状

2．1．3 公路快运产业的发展趋势

2．2 公路快运优化问题分析

2．3 本章小结

第3章 快运网络节点选址研究

3．1 快运集运的网络模式

3．1．1 快运集运的网络结构

3．1．2 快运方式的选择

3．2 基于时间阈值与运价折扣的网络节点选址模型

3．2．1 时间阈值的含义与设定

3．2．2 运价折扣的分类

3．2．3 快运网络节点选址模型建立

3．3 算例分析

3．3．1 算例描述

3．3．2 运算结果

3．3．3 结果分析

3．4 本章小结

第4章 快运超网络运输方式优化研究

4．1 快运网络概述

4．1．1 快运网络的特征

4．1．2 快运网络运营模式与网络结构

4．1．3 快运网络的运输方式

4．2 快运配送系统的超网络分析

4．3 快运超网络综合优化

4．3．1 基于成本的组织管理维度网络

4．3．2 基于效率的业务管理维度网络

4．3．3 基于成本与效率阈值的快运超网络综合优化

4．4 算例分析

4．4．1 算例描述

4．4．2 运算结果

4．4．3 结果分析

4．5 本章小结

第5章 基于车辆剩余空间的快运车辆配载优化研究

5．1 车辆剩余空间的内涵

5．1．1 剩余空间的划分

5．1．2 剩余空间的搜寻

5．1．3 空间合并

5．1．4 车辆配载方案的数字化

5．2 基于车辆剩余空间的车辆配载优化建模

5．2．1 参数与变量说明

5．2．2 配载优化模型

5．3 基于车辆剩余空间的交互式算法设计

5．3．1 C-W节约算法概述

5．3．2 算法设计思想

5．3．3 算法设计流程

5．4 仿真试验

5．4．1 与配载优先的单独优化对照试验

5．4．2 与配送优先的单独优化对照试验

5．5 本章小结

第6章 基于配载约束的快运车辆配送优化研究

6．1 快运车辆配载优化

6．1．1 问题描述

6．1．2 基本假设与符号说明

6．1．3 模型构建

6．1．4 装载启发式算法设计

6．2 快运车辆配送优化

6．2．1 问题描述

6．2．2 基本假设与符号说明

6．2．3 模型构建

6．2．4 基于C-W节约算法的蚁群算法设计

6．3 基于配载约束的快运车辆配送优化

6．3．1 问题描述

6．3．2 基本假设与符号说明

6．3．3 模型构建

6．3．4 混合算法设计

6．3．5 数值实验

6．4 本章小结

结论与展望

参考文献

攻读学位期间公开发表论文

致谢

作者简介