基于综合效益的城市地下物流网络设计与优化方法

针对城市地下物流系统(Underground Logistics System,ULS)的特征,对一系列ULS网络节点选址与优化问题进行了建模分析.1)从解决城市交通拥堵的角度出发,探讨了物流地上地下分配的三种方案,并建立了地下货运OD评价模型.2)综合权衡货运量与货源距离,基于改进的模糊C均值聚类确定ULS—级节点的选址和辐射范围.3)对每个一级区域构建了ULS二级节点选址优化模型,通过人工免疫算法搜索最少覆盖节点群及节点的最优归属.4)建立多目标ULS网络规划模型,结合Prim算法与Dijkstra算法实现货物地下运输路径的最优选择,并采用栅格覆盖的思路在节点服务范围内对ULS网络进行费用优化.5)提出ULS网络效能评估指标,设置中心节点以提高系统运输效率和抗风险能力.     

考虑港口物流能力的多目标海运煤炭供应链网络优化模型

海运煤炭供应链网络优化旨在提高供应链运作效率并降低成本.以煤矿、铁路装载点、港口和煤炭消费客户构成的海运煤炭供应链为研究对象,从供应链集成服务商的视角,提出了考虑港口物流能力的供应链网络优化问题.在最小化固定成本和运输成本这一单目标的基础上,考虑港口物流能力,增加了最大化港口加权煤炭流量的目标,以各节点的能力限制和流量平衡为约束,建立了海运煤炭供应链网络多目标混合整数规划模型.模型求解时,引入"关系成本系数"将多目标问题转化为单目标问题.算例研究表明,所建立的模型能够真实地反映海运煤炭供应链网络优化的决策环境,同时发现,港口物流能力评分和"关系成本系数"均会影响网络优化结果.     

构建地下物流系统网络

构建地下物流系统,缓解大城市拥堵已经成为了一个热点问题.主要内容包括:根据货物流量OD矩阵,以等比例方式计算了放入地下的货运收发总量为6.32万吨;综合考虑物流园区到需求点的距离和收发货运量因素,基于遗传模拟退火的聚类算法确定了4个一级节点及其服务范围,转运率分别为43%,57%,40%,66%.在每个区域,以服务半径和货运量为约束条件,共确定了24个二级节点;提出直连点和子点的概念,穷举各节点的连结方式,应用可行域的概念,在不影响转运率的前提下,调整二级节点的位置来优化轨道位置,计算得最优成本为206万元/天;提出建立中心节点的两种运输货物的方式以及网络连通度和网络容量等评价指标,分析了轨道的抗干扰能力;根据合理假设提出了网络建设顺序的优先原则,依据30年后整个地下网络的负载,给出了轨道可能的建设顺序.     

城市地下物流系统网络构建研究与分析

以南京仙林地区交通现状为背景,基于数据分析,研究了地下物流网络在该地的构建方法,建立了地下物流节点选择模型、完成了地下物流通道设计、优化了地下物流网络系统、讨论了建设时序与动态优化的方法.以建设总成本最低为目标,讨论了影响目标函数的状态变量,分别采用粒子群算法和遗传算法求解该多约束优化问题;利用Dijkstra-GA-ACO算法对目标函数进行计算,得出了南京市仙林地区的地下物流网络通道数量及连接方式;针对地下物流系统进行风险评估,提出多种提高系统可靠性的方式;应用累计前景理论与灰色关联分析等方法,得到了地下物流网络线路建设时序的决策模型.     

有关单机两代理排序问题的两个结果

研究了两个单机两代理排序问题. 在第一个两代理排序问题中, 代理A的目标函数为极小化所有工件的加权完工时间总和, 代理B的目标函数为极小化最大工件费用. 在第二个两代理排序问题中, 代理A的目标函数为极小化所有工件的加权完工时间总和, 代理B的目标函数为极小化所有工件的最大完工时间. 证明了第一个问题是强NP-难的, 改进了已有的一般意义NP-难的结果; 对第二个问题给出了一个与现有的动态规划算法不同的动态规划算法.     

无人机协同任务的优化方案

研究的是多架无人机协同完成侦察、中继等作战任务的方案优化问题.对于侦查任务,首先建立了以总行进路径最短为目标的非线性0-1规划模型,求得单架加载S-1无人机无法完成任务,故又建立了以两组行进路径之和最短和组间路程差最小为目标函数的目标群分组的非线性0-1规划模型,得到最优分组方案.然后,由于S-2的扫描范围广,无需行遍所有目标点即可完成任务,故建立以扫描所有目标点为约束条件,遍历点数最少为目标的非线性0-1规划模型,求得仅需经过18个点即可完全扫描所有68个目标点.接下来,在满足S-1和S-2扫描每个目标点的时间差小于4h的前提下,得到了最优的飞行方案.对于中继任务,通过调整无人机的起飞时间,减少通过雷区的任意两架无人机的位置差异,得到仅需1架中继无人机的最优飞行方案.     

带补偿机制的垃圾焚烧厂选址问题研究

研究了带补偿机制的垃圾焚烧厂选址问题,在综合考虑选址成本、补偿标准等因素的前提下,建立了以垃圾焚烧厂对附近居民造成的负面影响极小化和垃圾焚烧厂的总运行费用极小化为目标的垃圾焚烧厂选址问题的双目标规划模型,通过一个具体算例验证了模型的有效性,得到了符合实际的结果.模型可推广应用于其它邻避型设施选址问题.     

稀疏优化在数独中的应用

数独是一个难以求解的整数规划问题,可以通过实数编码的方式去除整数约束的限制,将整数规划模型转化为一个l0范数极小化模型.已有算法大多是求解松弛的l1范数极小化模型,只能求解部分数独问题.本文证明对于数独这样一个特殊的问题,lq(0＜q＜1)范数极小化模型等价于l0范数极小化模型,同时用l1/2-SLP(sequenti...     

基于在险价值的物流网络规划模糊两阶段模型与精确求解方法

针对物流网络规划问题中顾客需求和运输成本的不确定性,使用在险价值量化投资风险,建立了以投资损失的在险价值最小化为目标的模糊两阶段物流网络规划模型。对于模型中不确定参数均为规则模糊数的这一类模糊两阶段规划模型,本文通过理论分析和证明将其转化为等价的确定一阶段规划模型进行求解,从而将无穷维的优化问题转化为有限维的经典优化问题,降低了计算难度且得到了模型的精确解。不同规模的数值实验证实了所提出模型及其求解方法的有效性。     

物流服务区域划分问题研究

研究了物流服务区域划分问题.首先提出目前在各个城市中由于统筹规划不合理,同时缺少城市配送基础设施,造成了交通拥堵、配送效率低下、配送成本过高的问题.然后对实际配送过程中的限制条件进行分析,考虑配送车辆的容量和车辆服务的收货点数约束;接着建立双目标规划模型,利用lingo和Matlab编程采用分层解法求解.最后对比SH物流公司优化前后结果,可以看出优化后工作量基本分配均匀,配送过程中车辆使用数目减少25%,成本有所降低,同时可以缓解交通状况,提高配送效率.研究结果可以为相关物流企业进行服务区域划分时提供决策依据.     

九州通线下药店选址优化问题研究

针对九州通的020业务销售模式,研究了基于多枢纽站多分派网络的实体药店选址优化问题.以现有药店为备选点,每天的药店运行成本和物流成本之和极小化为目标,建立了实体药店选址优化问题的混合整数规划模型,利用Lingo软件编程求解得到优化以后的实体药店选址方案.通过与现有的实体药店选址方案对比发现,在不改变实体药店覆盖半径的前提下,优化后实体药店的数量从9家减少为4家,每天的药店运行成本和药品配送成本之和大约降低14万元,占药品物流总成本的32%.研究结果为九州通医药公司优化线下药店的配送网络提供了理论依据.     

复杂物流网络下的应急物资分配模型

在大规模紧急救援的背景下,研究面向复杂网络的应急物流系统中多出救点、多受灾点的物资分配问题具有重要意义.针对一次性消耗系统,以应急时间、出救点数量、应急运输成本为优化目标,在车辆运载能力等限制条件下提出多目标优化模型,并采用"矢量投影-理想点法"对模型进行求解;最后,通过算例验证了模型的合理性和有效性.     

供给能力一定条件下的物流网络优化研究

第三方物流为了给客户提供正确且高效的服务,对物流进行了领域整合,建立了连接供应商和顾客的多级物流网络,网络包括了运输、流通加工、储存及配送等物流子系统。为降低网络系统成本,提高服务效率,针对网络中节点和通道上固定的物流供给能力,设计了以运营成本为目标的优化模型,通过变分不等式求出了最佳的物流组织方案,同时根据运行方案对网络中基础设施进行了重新设计改造,避免了资源不必要的浪费。最后通过算例对模型和算法进行了验证。     

应急资源需求周期性变化的选址与资源配置模型

本文提出了应急资源需求周期性变化的选址与资源配置模型.在规划选址阶段,针对于需求周期性变化的情况,把选址与各个时间段的资源配置结合起来确定建造服务设施地点,使得选址能够兼顾到各个需求点,在所有需求点一定比例需求量均被满足的前提下,使一个周期内需求点被满足的总需求量最大化.根据模型特点设计算法,解决了两目标非线性整数规划求解困难的问题,最后通过算例说明了本模型和算法是有效的.     

应急物流网络优化决策模型研究

应急物流环境的动态性与复杂性决定了应急物流网络应具有高度敏捷性与柔性.将应急物流系统的运行划分为四个不同阶段,分析了不同阶段应急物流所追求的目标重要性的变化趋势,引入罚函数系数来均衡不同阶段应急物流的时效性、经济性、风险性三个目标,将多目标优化问题转化为单目标优化,以网络总成本最小为优化目标,建立网络优化决策模型,为应急物流网络优化提供辅助决策方案.     

基于低碳排放的车辆路径优化问题研究

研究了基于低碳排放的锦州JS配送公司的车辆路径优化问题.首先通过分析目前锦州JS配送公司的车辆路径规划方案发现该公司在规划路径时只关注路径最短,而忽视了碳排放成本.然后通过具体分析配送过程中能源消耗的来源,考虑车辆自重和载重、车辆出行距离等对配送能源消耗的影响,建立了以极小化碳排放成本为目标的车辆路径优化问题的混合整数规划模型,通过求解模型得到新的配送路径优化方案.优化后的配送方案比原先的配送方案减少了14.16万元的碳排放成本.研究结果对物流企业降低碳排放具有指导意义.     

随机环境下再制造逆向物流网络选址研究

针对逆向物流网络的多目标性和回收废旧产品数量的不确定性,在再制造产品和新产品可相互替代的情形下,建立了随机多目标规划模型.通过求解该模型,可以确定逆向物流网络中设施的位置、数量以及设施间的流量分配.对模型中的机会约束,将其转化为各自的确定性等价类,采用主目标法对多目标问题加以处理.通过Lingo 11.0对模型算例进行求解,并分析了当置信水平和可回收量波动时网络结构和最小成本的变化,进而验证模型的稳定性.     

基于供应链群体决策的物流服务集成商评估选择研究

物流服务的集成已经成为供应链之间进行竞争的主要优势来源之一,因此评估选择出使供应链上所有企业都感到满意的物流服务集成商至关重要.为此首先描述了物流服务集成的群体决策流程,随后建立了物流服务集成商的评估指标体系,从整条供应链的角度构建了基于层次分析法和多目标规划模型的群体决策方法,最后通过实例说明了利用该方法进行评估选择的具体过程.     

基于改进节点重要度引力模型的航路网拥堵节点识别

航路网络存在一些关键航路点对系统整体具有重要控制作用,而有效辨识这些重要节点对缓解空中交通拥堵,提高航路运行效率具有极大意义.以复杂网络理论为基础,从网络视角结合中心度及节点服务能力通过改进传统引力模型进行节点重要度评估;然后基于改进节点重要度引力模型进行航路网络拥堵节点识别仿真,并将结果与传统介数法进行对比验证.研究表明:改进的引力模型识别的重要节点,不仅具有较大的中心度,且较多位于航路网络流量较大位置;基于引力模型识别航路网络节点重要度的准确率更高,在提高网络通行率基础上更及时地识别航路网络易拥堵节点,对预防节点失效、减少航路网络拥堵具有积极作用.     

单机上的排序与转包问题

本文研究工件排序与转包相连的决策问题,即工件既可以在一制造商的单机上加工,亦可以转包给承包商加工.制造商需要确定哪些工件由自己加工,哪些工件需要转包,及确定所有工件的排序,以极小化排序目标、加工费用与转包费用和.根据承包商机器数量,本文研究了两类模型.对每类模型,证明NP困难性并设计动态规划算法.