面向货物收集与分发的甩挂运输路径规划问题研究

摘要

近年来，国家“一带一路”、“自由贸易区”等重大经济发展战略正在如火如荼地推进中，物流行业作为货物流动的桥梁，其现代化、高效化、绿色化的发展趋势，在一定程度上影响着这些经济发展战略的顺利实施。甩挂运输在国外发展已经相当成熟，具有提高运输效率、降低企业运营成本、降低环境污染等非常显著的经济和社会效益，我国作为世界第二大经济体，有着世界上第一的年公路货物运输量与增长量，推广甩挂运输，一方面符合国家的经济发展要求，另一方面的也是实现物流行业满足市场需求的手段。甩挂运输路径规划问题是甩挂运输的相关问题中的研究重点之一，是凸显其优势的关键，对于甩挂运输的在物流行业中的实施具有非常重要的意义。
　　本文以货物的收集与分发为背景，研究了单挂车、多卡车模式下，带卫星甩挂点的甩挂运输路径规划问题。首先，对甩挂运输相关的理论与方法作了简单介绍，主要包括甩挂运输路径规划问题的定义和原理，对涉及的车辆关系、路径类型、容积约束做了具体分析;另外还介绍了两种甩挂运输路径规划常用的方法。其次，本文对货物的收集与分发的问题背景作了简单描述，并以该背景为基础，建立“多卡车、单挂车”模式下，配合多个卫星甩挂点的甩挂运输路径规划问题(Multi-Truckand Single-Trailer Routing Problem with Satellite Spot，MTSTRPSD)的问题模型;采用禁忌搜索算法，针对问题的特殊性，设计了初始解、邻域解的产生方案。再次，进行了禁忌搜索与模拟退火算法的对比实验，验证了禁忌搜索算法的有效性和高效性。最后，本文又对带时间窗的MTSTRPSD问题进行了研究，在建立问题模型之后，重新设计初始解和邻域解的生成方案，采用禁忌搜索算法进行实验，验证了算法的有效性。
　　本文的研究成果能够丰富甩挂运输相关研究成果，验证了禁忌搜索算法的在解决问题的有效性和高效性;另外，本文的研究成果对甩挂运输的实施具有一定的现实意义，在甩挂运输的效率提升、实施方案的开展方面能够提供一定的借鉴。

目录

声明

致谢

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景和意义

1．2 国内外研究现状

1．3 研究内容

第二章 甩挂运输相关理论与方法

2．1 车辆路径规划问题与旅行商问题

2．1．1 车辆路径规划问题

2．1．2 旅行商问题

2．2 甩挂运输路径规划问题概述

2．2．1 站点的分类及与车辆的关系

2．2．2 甩挂运输路径规划问题的分类

2．3 相关智能算法

2．3．1 禁忌搜索算法

2．3．2 模拟退火算法

第三章 面向货物收集与分发的MTSTRPSD问题

3．1 场景描述

3．2 问题描述与建模

3．3 MTSTRPSD问题的禁忌搜索算法

3．3．1 解的结构

3．3．2 初始解的生成步骤

3．3．3 邻域解的产生

3．3．4 禁忌搜索算法步骤

3．4 实验结果及分析

3．5 小结

第四章 面向货物收集与分发的带时间窗MTSTRPSD问题

4．1 场景描述

4．2 问题描述与建模

4．3 带时间窗的MTSTRPSD问题的禁忌搜索算法求解

4．3．1 初始解的生成

4．3．2 邻域解的生成

4．4 实验结果及分析

4．5 小结

第五章 总结与展望

5．1 研究总结

5．2 研究展望

参考文献

攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况