论文部分内容阅读
集装箱接驳运输是指长距离的远洋或铁路运输开始之前或结束之后，在一定区域内的卡车运输环节，可以实现门到门运输。与海洋运输和铁路运输相比，接驳运输产生的单位距离单位集装箱运输成本相对较高，并且是大气污染物的主要来源之一。可折叠集装箱在空箱状态时可以折叠，例如“四合一”类可折叠箱其体积仅为展开状态时的四分之一，因此可以节约75％的存储空间。在接驳运输中应用可折叠箱是一种节省运输成本的有效途径。
围绕一类可折叠箱的接驳运输问题，本文主要开展了如下一些工作:
(1)对相关文献进行了检索，围绕集装箱接驳运输问题、可折叠箱的运输与空箱调运问题，以及相关问题的求解算法等方向，对相关领域的求解现状进行了综述和分析。
(2)假设一辆集卡在一个计划期（通常为一天）内只运输空箱或满箱中的一种，基于确定的活动在顶点上的图（DAOV图），对一类可折叠箱接驳运输问题进行了数学描述。问题中包括集货任务和散货任务，也包括完成货物运输所必须的空箱的调运。该问题被描述为两个子问题:满箱子问题可描述为一个带时间窗的多旅行商问题，空箱子问题可描述为一个客户处的货物量可正可负且不同客户之间的货物可相互替代的带时间窗的车辆路径问题，两子问题之间有总车辆数等耦合约束。最后建立了问题的混合整数线性规划模型。
(3)针对内容(2)中建立的数学模型，基于主动禁忌搜索(RTS)设计了问题的一个优化算法。采用双链编码结构，基于拓扑排序的思想进行解码，并对各顶点的开始访问时间进行调整，在对每一代的当前解进行存储之前对各车辆访问的任务片段进行重排序以消除编码之间的对称性。基于随机生成的大量算例对算法的有效性进行了验证，与CPLEX的求解结果进行了对比;与使用标准箱的情形的对比表明:使用可折叠箱可显著节省接驳运输成本。
(4)对内容(2)中的假设进行松弛，设计基于区间的状态转换方法对一类更通用的接驳运输问题进行描述。方法中采用区间而不是精确值的方法定义集卡的状态，从而可以更方便地表达状态之间的转换及状态转换时间，进而建立了问题的一个数学模型。基于RTS算法设计了问题的求解算法，并基于大量随机生成的算例验证了这种方法的有效性，其中算例包括各客户点分散分布和部分客户点集中分布两种情形，并与内容(2)中的方法进行了对比，得出了一些初步的管理学启示。
围绕一类可折叠箱的接驳运输问题，本文主要开展了如下一些工作:
(1)对相关文献进行了检索，围绕集装箱接驳运输问题、可折叠箱的运输与空箱调运问题，以及相关问题的求解算法等方向，对相关领域的求解现状进行了综述和分析。
(2)假设一辆集卡在一个计划期（通常为一天）内只运输空箱或满箱中的一种，基于确定的活动在顶点上的图（DAOV图），对一类可折叠箱接驳运输问题进行了数学描述。问题中包括集货任务和散货任务，也包括完成货物运输所必须的空箱的调运。该问题被描述为两个子问题:满箱子问题可描述为一个带时间窗的多旅行商问题，空箱子问题可描述为一个客户处的货物量可正可负且不同客户之间的货物可相互替代的带时间窗的车辆路径问题，两子问题之间有总车辆数等耦合约束。最后建立了问题的混合整数线性规划模型。
(3)针对内容(2)中建立的数学模型，基于主动禁忌搜索(RTS)设计了问题的一个优化算法。采用双链编码结构，基于拓扑排序的思想进行解码，并对各顶点的开始访问时间进行调整，在对每一代的当前解进行存储之前对各车辆访问的任务片段进行重排序以消除编码之间的对称性。基于随机生成的大量算例对算法的有效性进行了验证，与CPLEX的求解结果进行了对比;与使用标准箱的情形的对比表明:使用可折叠箱可显著节省接驳运输成本。
(4)对内容(2)中的假设进行松弛，设计基于区间的状态转换方法对一类更通用的接驳运输问题进行描述。方法中采用区间而不是精确值的方法定义集卡的状态，从而可以更方便地表达状态之间的转换及状态转换时间，进而建立了问题的一个数学模型。基于RTS算法设计了问题的求解算法，并基于大量随机生成的算例验证了这种方法的有效性，其中算例包括各客户点分散分布和部分客户点集中分布两种情形，并与内容(2)中的方法进行了对比，得出了一些初步的管理学启示。