一种改进的公交网络最优路径算法

通过对公交网络模型进行分析,考虑公交线路票价变化,按照出行时间最短同时保证换乘次数较少的原则,对现有解决公交网络最短路问题的算法进行改进.应用了将公交线路抽象为顶点,建立邻接矩阵的方法处理换乘问题.通过实际问题计算验证了算法的有效性.     

群体行为的异质节点复杂网络传播

当遭遇突发的公共社会安全事件时,具有负面影响的应激行为可能迅速在社会范围内传播扩散,形成群体行为.虽然一些复杂网络的传染模型能够对此进行刻画,但更为符合实际的是行为群体根据一些特性可能划分为不同的亚群体,为此将建立异质节点SIS复杂网络模型.此后,依据亚群体的有效传播率与度分布无关、正相关和负相关三种情形,分别研究了群体行为在异质节点的小世界网络传播特性,及异质节点的无标度网络传播特性.无论是异质节点的小世界网络模型还是异质节点的无标度网络模型,平均场动力学分析和计算机模拟结果显示,当亚群体的传播率与度分布呈正相关时,群体行为的传播会出现放大相应;反之,当亚群体的传播率与度分布成负相关时,群体行为的传播会出现抑制效应.但以上的两种效应在离散性更强的无标度网络上更为明显.     

公交网络时刻表再协同设计的多目标优化模型

为了改善公交服务质量,公交运营者试图调整现有时刻表的发车时间,使不同线路的车次协同到达换乘站点以方便乘客换乘。针对此场景,研究了公交时刻表重新协同设计问题,提出了求解该问题的多目标模型。模型考虑了对发车间隔灵敏的乘客需求、灵活的车次协同到站方式和发车时间的规则性,分析了该多目标模型的特征和计算复杂性,表明本文研究的问题是NP-hard问题,且它的帕累托最优前沿是非凸的,设计了基于非支配排序的遗传算法求解模型。算例表明,与枚举算法相比,提出的求解算法在较短的时间内可获得高质量的帕累托解。     

考虑服务水平的逆向物流网络优化决策

针对电子产品的售后维修服务问题,建立了一个同时考虑成本和服务质量的多目标逆向物流网络优化模型;该问题是多目标的NP-hard问题,应用NSGA-II算法和多目标模拟退火算法(MOSA)两种多目标进化算法,对模型进行求解并对其求解的效果进行比较分析;多组算例测试结果表明,NSGA-II相比MOSA更具优势。     

基于随机与异质网络共存的SEIRS传染病模型

讨论了随机与异质网络共存的SEIRS传染病模型,通过正平衡点的存在性给出基本再生数R_0=((1-η)Aλ+ηβ)/μ.结果表明,当R_01时,无病平衡点(1,0,0,0)局部稳定;当R_01时,无病平衡点(1,0,0,0)不稳定,此时系统存在唯一的地方病平衡点,并且一致持续存在.最后通过数值仿真,验证了理论结果的正确性.     

内生网络环境下具有异质连接费用的局部策略互动

考察内生网络环境下局中人之间的局部策略互动, 网络中的局中人只与直接邻居进行协同对策. 网络生成的过程中, 建立连接的费用是异质的~(具有两种水平), 与采取有效行动的局中人建立连接时执行高水平费用, 与采取风险占优行动的局中人建立连接时执行低水平费用. 在异质连接费用的情形下, 首次较为完整地给出了均衡网络的结构特性和局中人的行动选择, 并分析了费用参数对均衡结果的影响.     

考虑节点综合重要度的物流网络级联失效模型

为提高突发事件级联失效对物流网络破坏程度的评估的可信性,提出一个考虑物流网络边权特征的节点重要度的综合度量方法,并在此基础上构建相应的级联失效模型。数值仿真结果表明：该模型对于物流节点重要度的衡量更为完善,所制定的失效负载分流准则及其对于级联失效破坏性的评估结果更具合理性。通过该模型可更加全面地掌握了解网络结构对于级联失效破坏的抵御能力,为物流应急管理提供理论支持。     

基于货物分类配送的电动汽车路径优化与换电策略研究

电动汽车参与的物流配送服务需要统筹协调车辆路径、配送对象与换电策略。本文提出了考虑货物分类需求的电动汽车路径优化与换电策略问题,并建立了该问题的整数规划数学模型。其次,提出了基于禁忌搜索-改进节约算法的两阶段混合启发式算法MCWTS和一种四阶段启发式算法IGALNS。通过多组小规模算例验证了算法的有效性。随后,分别从运营成本、路径距离、换电策略以及混合运输线路等方面比较并分析了货物分类对运营策略的影响。实验结果表明,该模型可以在配送距离略有增加的情况下避免将不适宜混合运输的货物指派给同一车辆,达到降低货物运输损失提高顾客满意度的目的。最后,通过多组较大规模算例对两种启发式算法的有效性进行了比较。     

随机活动工期下考虑缓冲成本及效用的融资费用最小化项目调度优化研究

巨额融资所带来的高昂融资费用,推高承包商的总成本,严重挤压其利润空间。承包商迫切需要对项目现金流进行优化,提高资金配置效率,降低融资费用。此外,为了应对不确定性干扰,承包商通常花费事前成本为活动添加时间缓冲,以保证进度计划稳定性,以减少事后变更和调整费用。因此,本文研究随机活动工期下考虑缓冲成本及效用的融资费用最小化项目调度优化研究,旨在为承包商生成具有一定鲁棒性的融资费用最小化基准进度。首先,界定研究问题并构建优化模型,在此考虑为活动插入时间缓冲所带来的成本及效用。其次,设计VNTS混合算法对模型进行求解,提炼相关性质以提高算法搜索效率,并在算例集合上进行算法测试。最后,通过案例对本文研究进行说明。研究结果可以为随机活动工期下承包商控制融资费用、提高项目收益,提供定量化决策支持。     

空铁联运网络的模型构建与算法设计

针对空铁联运网络具体联运路径的设计问题,借鉴枢纽航线网络p-枢纽中位问题的研究思想,将非枢纽城市间可以直航考虑进去,以联运网络总成本最低为目标函数,构建了允许直航的空铁联运网络混合整数规划模型,并设计了基于遍历搜索的最短路算法来求解模型.最后选取样本城市对模型和算法进行算例分析,给出了不同参数组合下的最优目标值和具体联运路径,设计了中国14个城市的空铁联运网络.算例结果表明联运总成本大小和联运路径的数目与枢纽数目m、折扣系数ρ紧密相关:m越大,ρ越小,联运总成本越小,联运路径数目越多;反之亦然.     

基于网络治理的公交服务总效益和各主体决策分析

为解决我国公交服务效率与公平难以兼容问题,本文引入网络治理理论假定政府、企业和社会群体三方合作的基础上,从最大化公交服务效益构建公交服务网络治理模型,剖析政府、企业和社会群体努力水平、控制权配置和产出效率对公交服务总效益的影响,并对模型分析结果进行数据模拟。结果表明:公交服务总效益与三方主体的努力水平、控制权和产出效率紧密相关,只有在合理范围内参与方的努力水平、控制权的提高有利于公交服务效益增加,当超出合理范围时会导致总效益的降低;而三方主体产出效率越高,公交服务总效益越大;控制权配置与自身的产出系数、努力水平相关,产出系数、努力水平越高,则其对应的控制权比例就越大。     

恐怖分子入侵阻止网络的双层规划建模与禁忌搜索分析

“一带一路”战略加深了我国与邻国的合作交流,也为境外恐怖分子的潜入提供可乘之机。为防止恐怖分子潜入,提出一类新的恐怖分子入侵阻止网络设计问题,充分考虑恐怖分子的计算能力,通过决策有限安检资源在边境交通网络中的最优分配来降低袭击风险。首先,将该问题构造为双层规划模型,上层规划是政府的阻止网络设计问题,下层规划是恐怖分子的袭击节点选择和入侵路径优化问题;其次,设计一类用禁忌搜索处理上层规划,并结合下层规划直接求解的混合算法;最后,结合南疆实例进行仿真分析,结果发现:恐怖分子计算能力越强,网络城市节点受袭风险越大;政府最优阻断方案随恐怖分子计算能力强弱变化而变化,但存在一定共性原则;增加阻断资源投入可降低袭击风险,但两者存在“边际效用递减”关系。     

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.     

考虑中断风险与库存成本的分销网络设计模型

分销网络可能面临各种中断风险,而分销网络设计属于战略决策问题,短期内难以改变,因而有必要在选址设计阶段就考虑中断风险。考虑中断风险,对传统的分销网络设计问题进行扩展,基于非线性0－1整数规划方法建立了一个有容量约束的设施定位-库存模型。采用遗传算法予以求解。算例分析证明了遗传算法的有效性。结果表明：在网络设计阶段就考虑中断风险可以显著降低将来可能发生的应急成本;系统对中断风险、惩罚成本因子等因素的反应敏感。     

基于时间的随机需求二级分销网络物流系统集成优化研究

分销网络设计包括设施选址、库存控制、运输等方面的设计与优化,但以往只是从战略层、战术层、运作层来分别进行各自的研究。实际上,这三个层次的决策要素之间存在着复杂的互动关系,并存在着广泛的效益悖反关系,这些在变化的环境下显得尤为突出。本文充分考虑时间因素的重要性,从物流系统的集成优化高度出发,研究建立需求随机的多分销中心多顾客的设施选址———运输路线安排———库存控制问题(ILRIP)的模型,对此设计了一个两层粒子群优化(PSO)算法,并给出了计算实例。研究结果有助于供应链分销网络的集成优化,缩短商品流转周期,提高顾客服务水平,提升竞争力。