基于遗传算法的大件物流运输方案选择优化研究

摘要

全球经济一体化进程的加快使得国内外企业间技术交流范围更加广泛,越来越多的石油化工、冶金、电力建设等大型工程项目在海内外频繁立项,工业设备的大型化、重型化成为新的发展趋势。然而,这些大型工程项目涉及一系列设备的采购和运输供应,从而使得国际和国内间设备、产品、技术交流日趋频繁,为大件物流的发展提供了广阔的市场空间。
　　 一般情况下,国际大件物流通常采用多式联运的运输方式,运输路径较长,运输大件货物价值昂贵,运输过程受交通工具、路径情况、中转节点等多方面因素的影响,一旦物流运作过程中出现疏漏,会对大件货物造成极大的损坏,严重影响工程项目的顺利进行。目前,大件物流的多式联运方式存在运输结构不合理、运输路径和运输方式固定、各运输节点衔接不当等一系列问题,如何选择最优的大件物流运输方案以确保大件物流的顺利完成,是大件物流决策者要考虑的首要问题。
　　 论文首先通过对大量国内外有关大件物流和运输路径选择优化文献的阅读分析和总结,写出大件物流理论发展和运输方案优化选择成果文献综述,针对大件物流运输方案选择研究缺陷,提出本文研究重点是多式联运方式下大件物流运输方案选择及优化的算法研究。其次论文针对大件物流的特性及多式联运中各运输方式优缺点进行分析,阐述了大件物流组织运营及运输方案制定过程,特别提出目前国际大件物流运营所采用的多式联运组织方式,反映了大件物流和多式联运的密切相关性。然后在此基础上,根据大件物流多式联运的网络特性,建立了基于多式联运的虚拟运输网络图,通过分析得知,大件物流运输方案选择问题实际上就是虚拟的运输网络图各城市节点间运输路径和运输方式的组合优化问题。论文充分考虑了各个城市节点间运输时间、运输费用及中转节点换装的时间和费用,建立了同时进行运输路径选择和运输方式选择的0—1混合整数规划模型。考虑到模型的复杂性,本文运用遗传算法,采用自然数编码方案,通过自适应的方法进行交叉和变异操作,对此模型进行求解。文章最后结合爱尔兰国家化肥装置门到门搬迁运输实例方案的设计,通过最终实际数据的采集,应用上述模型算法,得到运输路径和运输方式的最优解。通过对实际案例的计算和验证,证明本文的建模方式能够很好的处理各种运输方式和运输路径的组合优化问题,运用遗传算法求解能够得到不错的结果,求解效率较高。同时由于铁路运输大件中转费用比较昂贵、耗费时间较长等缺陷,最后得出大件陆路运输应尽可能选择灵活高效的公路运输方式的结论。
　　 论文在同时考虑运输路径和运输方式的情况下,建立了大件物流运输方案选择优化模型,综合考虑运输网络图中各城市节点间运输成本、运输时间和中转成本和时间因素对模型的影响,尤其是运用Matlab软件基于遗传算法编程解决大件物流运输中的方案选择问题,具有一定的创新性。