基于物联网的铁路物流中心集装箱功能区装卸资源调度优化研究

摘要

近几年，共享经济的热潮为我国的物流行业带来了新的发展思路，诞生了大批物流信息共享平台。物联网技术的广泛应用则为信息共享平台智能化水平的提高带来了新的发展生机。在物流行业不断创新发展和铁路货运改革初见成效的大背景下，铁路货运需要紧跟改革创新潮流，取长补短，拓宽经营思路，与社会物流企业或个人建立长期有效的合作关系，利用社会物流资源完善末端运输网络，真正实现“门到门”运输。而良好的合作关系则依赖于有效的信任机制及良好的服务质量，反映在运输过程中就是货卡司机准时到达指定地点，并在期望完成时间内完成货物装卸作业。这就对铁路物流中心内部的装卸资源调度提出了更高的要求。
　　本文以物联网技术和物流信息共享平台的应用为背景，将现代数学方法、系统化思想等理论引入到铁路物流中心的装卸资源调度优化研究中，主要研究内容包括以下部分:
　　1.详细介绍了物联网技术在铁路物流中心的应用方式及物流信息共享平台的建设意义，指明了建设基于物联网的铁路物流信息共享平台的目标。
　　2.明确现代铁路物流中心的概念、分析现代铁路物流中心的特征以及未来的发展趋势，以集装箱功能区为例，详细阐述了其整体布局、作业流程及资源分类。
　　3.以铁路物流中心走向市场为出发点，综合考虑外集卡司机的满意度和铁路物流中心内部装卸资源的作业效率，选取集装箱功能区为研究对象，以外集卡平均延误时间最短和轨道门吊最大作业时间最小为目标，以列车到发时刻、外集卡进场时刻及期望离场时刻等信息为依据设置集装箱作业任务的时间窗，并考虑门吊安全作业距离及门吊间不能相互跨越等约束，建立基于物联网平台下的装卸资源调度多目标优化模型。
　　4.设计了基于优势基因结构进化的微进化算法对模型进行求解，该算法能够有效地适应环境的不确定性，更好地求解物联网平台下的动态资源调度问题。
　　5.最后以西安新筑铁路物流中心为案例背景，对本文构建的基于物联网的装卸调度模型及算法进行了验证，为物联网环境下铁路物流中心的装卸资源调度提供了有价值的参考。

目录

声明

致谢

摘要

1 绪论

1．1．1 研究背景

1．1．2 研究意义

1．2 国内外研究综述

1．2．1 物联网技术研究

1．2．2 装卸资源调度研究

1．2．3 研究现状总结

1．3 论文研究内容

1．3．1 研究方法

1．3．2 研究内容与技术路线

2 基于物联网的铁路物流中心分析

2．1 物联网下的物流信息共享平台概述

2．1．1 物联网概述

2．1．2 物联网技术在铁路运输领域的应用

2．1．3 物流信息共享平台的建设意义

2．1．4 物联网下的铁路物流信息共享平台建设目标

2．2 铁路物流中心概述

2．2．1 铁路物流中心的主要特征

2．2．2 我国铁路物流中心未来发展趋势

2．3 铁路物流中心集装箱功能区作业流程分析

2．3．1 集装箱功能区的整体布局

2．3．2 集装箱功能区主要作业流程

2．3．3 集装箱功能区主要装卸资源

2．4 本章小结

3 基于物联网的集装箱功能区装卸调度模型研究

3．1 装卸调度作业分析

3．1．1 问题描述

3．1．2 研究思路

3．2 基于物联网的集装箱功能区装卸调度模型

3．2．1 模型描述

3．2．2 模型假设

3．2．3 符号定义

3．2．4 模型建立

3．3 模型适用性

3．4 本章小结

4．1 微进化算法

4．2 装卸调度问题的微进化算法设计

4．2．1 编码方案

4．2．2 可行性判断

4．2．3 适应度函数值

4．2．4 优势基因结构

4．2．5 微进化算子

4．3 算法流程

4．4 本章小结

5．1 案例背景

5．2 数据描述

5．3 求解过程及结果分析

5．3．1 模型及算法验证

5．3．2 微进化算法求解结果及分析

5．4 本章小结

6．1 研究结论

6．2 研究展望

参考文献

作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果

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