基于新风险度量方式的危险品车辆路径双目标优化模型

针对危险品车辆路径问题中车辆访问多个需求点的特性,在风险度量方式上考虑了运输过程中车辆载重量变化,建立了最小化总运输距离以及最小化总运输风险的双目标优化模型.采用改进的蚁群算法对模型进行求解并获得优化问题的非支配解,数值实验说明改进的风险度量方式更适合于危险化学品车辆路径问题,改进的蚁群算法能够有效率地对模型进行求解.     

考虑风险约束的城乡两级运钞路径优化研究

现金等贵重物品在运输服务中存在被抢劫的风险,但现有的VRP文献较少考虑风险因素,因此考虑增加风险约束来规划现金押运的线路.在此基础上,提出了考虑风险约束的城乡两级金融线路优化问题.以押运路径成本、越库启用成本及押运车辆启用成本最小化为优化目标,建立了混合整数线性规划模型,设计了节约里程-禁忌搜索的两阶段算法,使用该两阶...     

不确定环境下应急救援供应链鲁棒优化模型

鉴于灾害救援运作的紧迫性和重要性,考虑需求、供应、成本等参数的不确定性,构建一个由供应商、救援配送中心和受灾区域构成的三级应急救援供应链,旨在确定救援产品数量及救援配送中心的合适位置,以最小化救援供应链总成本,最大化受灾区域满意水平为目标,采用区间数据鲁棒优化方法处理模型的不确定性,应用情景随机规划降低鲁棒优化的计算难度,最后给出一个地震案例的具体数据来证明所提救援供应链鲁棒优化模型的有效性和可行性。实验结果表明,需求保守度的变化对目标函数值的影响大于供给和成本保守度的变化,可为应急救援决策者调整不确定参数保守度提供理论支持。     

不确定彩排时长下节目调度的鲁棒优化

实际节目彩排调度中,节目的表演时长受内外因素影响,具有不确定性。为了合理调度所有节目,控制演员的空闲时间,使得演员的总等待成本最小,采用了鲁棒优化方法进行研究。首先,建立了节目彩排调度的确定型模型;进一步,考虑节目表演时长的不确定性,采用有界区间描述节目表演时长并考虑决策者风险偏好,在确定型模型的基础上构建区间型两阶段鲁棒优化模型;接着,将鲁棒优化模型转化为0-1混合线性规划模型;最后,采用Matlab进行数值实验,结果表明决策者越偏好规避风险,演员的总等待成本越大。     

不确定彩排时长下节目调度的鲁棒优化

实际节目彩排调度中,节目的表演时长受内外因素影响,具有不确定性。为了合理调度所有节目,控制演员的空闲时间,使得演员的总等待成本最小,采用了鲁棒优化方法进行研究。首先,建立了节目彩排调度的确定型模型;进一步,考虑节目表演时长的不确定性,采用有界区间描述节目表演时长并考虑决策者风险偏好,在确定型模型的基础上构建区间型两阶段鲁棒优化模型;接着,将鲁棒优化模型转化为0-1混合线性规划模型;最后,采用Matlab进行数值实验,结果表明决策者越偏好规避风险,演员的总等待成本越大。     

物流配送车辆路径问题的鲁棒优化方法

针对物流配送中的不确定性因素,构建车辆路径间题的鲁棒性度量与优化方法,目的是降低不确定性因素对物流配送系统的影响.首先,提出车辆路径问题的鲁棒性度量指标,利用算例对各指标的效果进行分析,选择适用于度量车辆路径方案鲁棒性的指标.在此基础上,设计物流配送车辆路径规划的两阶段优化算法.算法的第一阶段不考虑车辆路径的鲁棒性,以总配送成本最小为目标函数优化配送方案;算法的第二阶段以鲁棒性度量指标最大为目标函数,以第一阶段获得的总成本与车辆数为约束条件,优化鲁棒调度方案.文章为车辆路径问题的鲁棒性度量提供了一种有效方法,同时为如何平衡供应链中的物流配送环节的服务作业成本与调度方案鲁棒性提供了思路.     

基于相对鲁棒CVaR的电网投资项目组合优化模型研究

在新一轮电改的背景下,电网投资将面临更多的不确定性风险,亟需落实精准投资以降低投资风险.将相对鲁棒CVaR风险度量模型应用于电网投资项目组合优化中,构建了基于相对鲁棒CVaR的电网投资项目组合优化模型,并通过蒙特卡洛仿真和K-means聚类方法进行随机样本的生成与削减.算例结果表明,相对鲁棒CVaR模型具有极好的鲁棒性,能够在相对最坏情景下保证电网投资风险的最小化;同时,相对于绝对鲁棒CVaR模型减小了决策结果的保守性.     

邮政运输中邮路的规划和邮车调度问题的研究

以邮政运输网络中运输效益最优为目标,建立了分步规划的图论模型.运用Floyd算法、Kruskal算法对模型进行分步求解并逐步优化,通过Matlab、Lingo、SPSS软件求解,提出三种优化邮路、降低邮车调度成本的方法.模型对解决邮路问题、单旅行商、多旅行商等相关问题具有普遍适用性,可以推广到点数更多TSP的问题.     

带模糊时间窗的配送问题多目标优化研究

针对配送多目标优化问题,综合考虑车辆使用数、运输总里程和客户服务水平,基于双层规划的思想,解决了车辆数函数和运输里程函数的区间伸缩指标问题,并引入客户不满意度的模糊隶属度函数来描述配送服务水平。通过去量纲将三个优化目标转化为总目标函数的功效函数,并运用模糊层次分析法对三个函数分配权重,建立以车辆使用数最少、运输总里程最小、客户不满意度最低的标量化多目标模型,并运用模拟退火算法验证了模型的合理性和普适性。     

多目标应急物流中心选址的鲁棒优化模型

针对重大突发事件的应急物资救援,研究了应急物流中心的选址及应急物资的调运问题。利用离散的情景集合描述受灾点应急物资需求的不确定性以及应急物资运输成本和运输时间的不确定性,同时考虑应急救援成本和应急救援时间两个目标,建立了多目标应急物流中心选址的确定型模型和鲁棒优化模型。为将多目标问题转化为单目标问题,利用成本单目标和时间单目标的最优结果将多目标转化为相对值再加权处理,该方法既可消除多个目标之间的单位及数量级差异,还可以根据问题的数据变化进行动态调整。以提供应急物资救援服务的设施作为编码,设计了一种通用的混合蛙跳算法。为检验模型和算法的有效性,设计了一个多情景的算例,结果表明两个模型和算法具备良好的可行性和有效性,且鲁棒优化模型能较好地保持对各种不确定性的抗干扰能力;最后,讨论分析了成本偏好权重和鲁棒约束系数的影响,结果表明可根据成本偏好权重的取值范围来区分各种应急救援阶段,体现不同救援阶段的救援要求及特征,并给出了成本偏好权重和鲁棒约束系数的取值建议。     

基于CVaR的危险品公铁联运路径选择研究

公铁联运在危险品的多式联运中扮演着重要角色,为了降低危险品公铁联运风险,提高危险品公铁联运的安全性,危险品公铁联运的路径选择至关重要。本文运用条件风险价值(CVaR)理论,在对危险品公铁联运网络进行变形的基础上构建了考虑决策者风险规避程度的危险品公铁联运路径选择模型,设计了求解该模型的算法,并进行了算例分析。研究结果表明:通过该模型及其算法,可根据决策者对所需运输的危险品的运输风险规避程度,在危险品公铁联运网络中快速地选出使危险品公铁联运风险最小的运输路径和运输方式;决策者的风险规避程度会对危险品公铁联运过程中的运输路径和运输方式的选择产生重要影响。     

基于正交试验的乘用车运输网络优化方法

在交通部治理公路超限运输的背景下,本文研究了乘用车物流企业多式联运模式下的网络优化问题,以运输网络总成本最小为目标,考虑物流时效、枢纽节点容量及规模经济效应等因素,构建了基于轴辐式理论的运输网络优化模型,提出了混合智能优化算法。针对多参数多水平的寻优问题,对模型的三个关键输入参数,即枢纽节点数量、枢纽节点容量和规模效应折扣系数,引入正交试验方法,降低求解多参数多水平寻优问题的工作量,为确定各参数合理取值提供了新的途径。研究结果表明:枢纽节点容量、折扣系数与枢纽数量三个输入参数对优化结果的影响具有主次顺序,影响程度依次减弱,而且只有枢纽节点容量与折扣系数对乘用车运输网络总效益的影响起显著作用。采用混合轴辐式的网络结构与多式联运的运输组织模式进行优化后的运输网络,相对于原有“点对点”公路运输网络总成本减少10%,从运营管理与成本控制两方面均可有效应对公路治超带来的风险。     

Dynamic conditional value-at-risk model for routing and scheduling of hazardous material transportation networks

This paper illustrates a dynamic model of conditional value-at-risk (CVaR) measure for risk assessment and mitigation of hazardous material transportation in supply chain networks. The well-established market risk measure, CVaR, which is commonly used by financial institutions for portfolio optimizations, is investigated. In contrast to previous works, we consider CVaR as the main objective in the optimization of hazardous material (hazmat) transportation network. In addition to CVaR minimization and route planning of a supply chain network, the time scheduling of hazmat shipments is imposed and considered in the present study. Pertaining to the general dynamic risk model, we analyzed several scenarios involving a variety of hazmats and time schedules with respect to optimal route selection and CVaR minimization. A solution algorithm is then proposed for solving the model, with verifications made using numerical examples and sensitivity analysis.     

考虑路径风险的需求不确定应急物流定位-路径问题

针对自然灾害对路网造成的破坏性和受灾点物资需求量的不确定性,综合考虑应急物流路径风险和物资分配的时间公平性,将路径风险定量化为路径通行能力风险、路径损毁风险和路径复杂性,基于鲁棒优化理论,以最小化车辆最长配送时间和应急物流系统总成本为目标,建立了双目标多物资定位-路径优化模型,采用遗传算法对其求解,以汶川地震应急救援相关数据为例进行了数据仿真实验。实验结果的对比分析表明:在考虑路径风险下,随着控制系数的增加,系统总成本和最长配送时间目标值均呈现增大的趋势;受灾点的物资需求扰动越大,构建应急物流系统的总成本越高。算例结果也验证了鲁棒优化方法在处理不确定需求方面的有效性,为解决自然灾害后应急设施点的开设和救援物资的安全及时准确配送提供了有效的方法。     

考虑交货期的生产运输联合优化问题研究

结合企业实际场景研究了考虑交货期的多个工厂、多条生产线、单一产品的生产与运输联合优化问题.已知客户订单需求量和交货时间窗,考虑了各条生产线在不同时段的生产能力约束,在满足交货时间窗约束的前提下,以生产、存储、运输费用之和极小化为目标建立了生产与运输联合优化问题的混合整数规划模型,通过分析模型结构证明了在不考虑固定生产成...     

基于线路“异质性”假设的轴辐式公共交通网络优化研究

特大城市公共交通局部静态拥堵问题日益成为制约公共交通网络运行效率提高的关键。针对这一问题改变线路“同质性”假设,在线路“异质性”假设的基础上,提出了将轴辐式网络设计运用到公共交通领域中来,综合考虑居民采用公共交通方式出行的单位运输可变成本、不变成本、枢纽换乘成本等要素,将枢纽间大型客车干线运输所带来的规模经济效应进行量化,构建了基于单分配、多枢纽、混合式网络结构特征的轴辐式公共交通网络优化模型,旨在多重约束下通过枢纽布局降低网络运输成本,提高公共交通网络站点的可达性。最后根据模拟退火算法对模型进行求解,并通过算例分析与讨论的方式验证了模型的有效性。     

Solving the robust two-stage capacitated facility location problem with uncertain transportation costs

In this study, we start from a multi-source variant of the two-stage capacitated facility location problem (TSCFLP) and propose a robust optimization model of the problem that involves the uncertainty of transportation costs. Since large dimensions of the robust TSCFLP could not be solved to optimality, we design a memetic algorithm (MA), which represents a combination of an evolutionary algorithm (EA) and a modified simulated annealing heuristic (SA) that uses a short-term memory of undesirable moves from previous iterations. A set of computational experiments is conducted to examine the impact of different protection levels on the deviation of the objective function value. We also investigate the impact of variations of transportation costs that may occur on both transhipment stages on the total cost for a fixed protection level. The obtained results may help in identifying a sustainable and efficient strategy for designing a two stage capacitated transportation network with uncertain transportation costs, and may be applicable in the design and management of similar transportation networks.     

Environmentally conscious optimization of supply chain networks

The optimization of supply chain structures considering both economic and environmental performances is nowadays an important research topic. However, enterprises are commonly faced with the competing issues of reduced cost, improved customer service and increased environmental factors as a multi-faceted trade-off problem when designing supply chains. Hence, this paper proposes an environmentally conscious optimization model of a supply chain network with a broader and more comprehensive objective function that considers not just the transportation costs, but also the costs for the amount of greenhouse gas emissions, fuel consumption, transportation times, noise and road roughness. The paper sheds light on the trade-offs between various parameters such as vehicle speed, fuel, time, emissions, noise and their total cost, and offers managerial insights on economies of environmentally conscious supply chain optimization. An integer non-linear programming model is developed to help decision makers find the optimal solution under mentioned considerations. The proposed model is validated through the solution of an example, where its applicability to supply chain problems is demonstrated for managerial insights.     

基于客户信用度的物流配送车辆路径问题研究

针对当前城市物流配送过程中普遍存在的客户中途取消订单、无故退换货等交易违约问题,引入客户信用度的测度方法。根据客户历史交易违约数据计算客户信用值,并转化求解客户信用度,构建了包含车辆配送成本、租赁成本以及违反时间窗惩罚成本的配送路径优化模型。设计了一种遗传(GA)-禁忌搜索(TS)混合算法进行模型求解,在算法过程中应用精英保留策略进行循环迭代寻优。结合重庆某外卖物流配送网络的实例数据,验证了模型和算法的有效性和可行性。实验结果给出了不同服务策略下的物流配送调度方案,并进行了基于客户信用度的客户配送服务序列调整比较和敏感度分析。研究表明客户信用等级的合理划分可以有效降低物流配送成本和提高客户服务水平。     

风险应对视角下不确定需求定位-路径鲁棒优化研究

及时准确地配送应急救援物资是突发公共事件救援过程中的关键环节,综合考虑应急救援过程中出现的需求随机性,路网的连通能力下降和设施点失灵等情况,采用车辆与直升机联合运输方式进行配送,以应急系统中各物资需求点的救援时间满意度之和最大、系统总成本最小及物资到达需求点的救援时间之和最小为目标,对多式联运三级网络应急物流系统定位—路径优化问题进行研究,建立了多目标定位—路径模型,并改进了遗传算法。最后,以汶川地震应急救援相关数据为例,对模型和算法的有效性进行了数据仿真验证,通过实验结果的对比分析,证明了鲁棒优化方法在处理不确定需求和设施失灵风险方面的有效性,进而为抵御突发公共事件发生后出现的风险,为解决突发公共事件发生后救援物资的安全及时准确配送提供了有效的方法。