【摘要】：隨著“一帶一路”偉大戰(zhàn)略構(gòu)想的提出和經(jīng)濟(jì)全球化的不斷深入,集裝箱海鐵聯(lián)運(yùn)憑借其高效、安全、便捷、可靠等優(yōu)勢(shì)己成為海上絲綢之路的重要助力。因此,對(duì)于集裝箱海鐵聯(lián)運(yùn)系統(tǒng)中的發(fā)展規(guī)劃、運(yùn)輸組織和運(yùn)營(yíng)管理問(wèn)題的研究將顯得尤為重要。集裝箱海鐵聯(lián)運(yùn)是集多種交通方式于一體的多式聯(lián)運(yùn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。該系統(tǒng)在確定性環(huán)境條件下,不僅可削弱單一運(yùn)輸方式在運(yùn)輸時(shí)效、運(yùn)輸距離和運(yùn)輸費(fèi)用等方面的劣勢(shì)和限制,而且可實(shí)現(xiàn)多種交通運(yùn)輸方式之間的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),有效地降低運(yùn)輸費(fèi)用,提高運(yùn)輸效率。但是,在不確定性隨機(jī)干擾較大的環(huán)境條件下,由于運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的可靠性受到挑戰(zhàn),采用傳統(tǒng)確定型運(yùn)輸組織方法己很難保證能獲得理想的多式聯(lián)運(yùn)效果。因此,在我國(guó)當(dāng)前競(jìng)爭(zhēng)激烈的貨運(yùn)市場(chǎng)條件下,如何針對(duì)不確定性隨機(jī)干擾的特點(diǎn),通過(guò)構(gòu)建多式聯(lián)運(yùn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的隨機(jī)型運(yùn)輸組織模型及優(yōu)化算法,制定可靠高效的運(yùn)輸組織和運(yùn)營(yíng)管理方案,是當(dāng)前備受關(guān)注的一個(gè)重大前沿研究課題。為給決策者能在隨機(jī)環(huán)境下制定合理、高效、可靠的海鐵聯(lián)運(yùn)運(yùn)輸方案提供理論支撐和決策支持,本文對(duì)隨機(jī)環(huán)境下集裝箱海鐵聯(lián)運(yùn)系統(tǒng)的建模與優(yōu)化問(wèn)題進(jìn)行了選題研究。論文以出口貨物形成的重箱流和沿海港口腹地網(wǎng)絡(luò)的空箱流為研究對(duì)象,重點(diǎn)對(duì)隨機(jī)環(huán)境下集裝箱海鐵聯(lián)運(yùn)箱流徑路優(yōu)化問(wèn)題、集裝箱海鐵聯(lián)運(yùn)空箱調(diào)運(yùn)優(yōu)化問(wèn)題和集裝箱海鐵聯(lián)運(yùn)服務(wù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)問(wèn)題的模型及算法進(jìn)行了深入研究,主要研究?jī)?nèi)容及成果如下:(1)集裝箱海鐵聯(lián)運(yùn)運(yùn)輸組織特點(diǎn)和不確定因素分析。首先,在既有研究基礎(chǔ)上,總結(jié)歸納出集裝箱海鐵聯(lián)運(yùn)系統(tǒng)定義、系統(tǒng)構(gòu)成和組織流程,以國(guó)內(nèi)外主要港口為例對(duì)集裝箱海鐵聯(lián)運(yùn)發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行詳細(xì)闡述。其次,對(duì)鐵路集裝箱運(yùn)輸組織形式、集裝箱港站中轉(zhuǎn)換裝銜接模式和海上集裝箱運(yùn)輸組織形式進(jìn)行深入分析。最后,從班列運(yùn)輸時(shí)間、港站中轉(zhuǎn)換裝時(shí)間、班輪運(yùn)輸時(shí)間和需求供給這幾個(gè)方面剖析了集裝箱海鐵聯(lián)運(yùn)系統(tǒng)中的不確定性,并進(jìn)一步從形成原因和表現(xiàn)形式這兩個(gè)角度對(duì)各個(gè)不確定因素進(jìn)行研究。(2)隨機(jī)環(huán)境下集裝箱海鐵聯(lián)運(yùn)箱流徑路優(yōu)化研究。通過(guò)對(duì)集裝箱海鐵聯(lián)運(yùn)箱流徑路優(yōu)化問(wèn)題的運(yùn)輸時(shí)效性、運(yùn)輸可靠性和費(fèi)用構(gòu)成三方面特性進(jìn)行分析,以出口貨物形成的重箱流為研究對(duì)象,同時(shí)考慮集裝箱班列、班輪運(yùn)輸時(shí)間和集裝箱中轉(zhuǎn)換裝時(shí)間的隨機(jī)性,構(gòu)建了集裝箱海鐵聯(lián)運(yùn)箱流徑路優(yōu)化的隨機(jī)機(jī)會(huì)約束0-1整數(shù)規(guī)劃模型,并針對(duì)隨機(jī)時(shí)間參數(shù),提出了集裝箱貨物運(yùn)到期限機(jī)會(huì)約束。求解策略上,本文設(shè)計(jì)了整合隨機(jī)模擬技術(shù)、多層前向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遺傳算法的混合啟發(fā)式算法用于模型求解,選取我國(guó)東部沿海地區(qū)港口腹地至新加坡的集裝箱海鐵聯(lián)運(yùn)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實(shí)例驗(yàn)證,并從經(jīng)濟(jì)性和服務(wù)水平的角度,分析了隨機(jī)時(shí)間參數(shù)和機(jī)會(huì)約束置信水平對(duì)送達(dá)延誤懲罰費(fèi)用、總費(fèi)用和貨物送達(dá)準(zhǔn)點(diǎn)率的影響變化規(guī)律。(3)隨機(jī)環(huán)境下集裝箱海鐵聯(lián)運(yùn)空箱調(diào)運(yùn)多階段決策優(yōu)化研究。在對(duì)集裝箱海鐵聯(lián)運(yùn)空箱調(diào)運(yùn)產(chǎn)生原因、組織特點(diǎn)和費(fèi)用構(gòu)成三方面分析的基礎(chǔ)上,以沿海港口腹地網(wǎng)絡(luò)的空箱流為研究對(duì)象,構(gòu)建了集裝箱海鐵聯(lián)運(yùn)空箱調(diào)運(yùn)優(yōu)化的隨機(jī)機(jī)會(huì)約束非線性整數(shù)規(guī)劃模型。模型以最大限度地追求空箱調(diào)運(yùn)費(fèi)用和碳排放費(fèi)用構(gòu)成的期望加權(quán)總費(fèi)用最小化為優(yōu)化目標(biāo),同時(shí)考慮調(diào)運(yùn)數(shù)量、調(diào)運(yùn)徑路和租箱策略,并針對(duì)隨機(jī)空箱需求和隨機(jī)空箱供給提出了節(jié)點(diǎn)空箱流量機(jī)會(huì)約束。求解策略上,本文設(shè)計(jì)了基于動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法的整合樣本均值近似方法(SAA)和兩階段禁忌搜索算法的混合啟發(fā)式算法用于模型求解,選取我國(guó)東部沿海地區(qū)港口腹地集裝箱海鐵聯(lián)運(yùn)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實(shí)例驗(yàn)證,并深入分析了不同費(fèi)用權(quán)重組合、單位租箱費(fèi)用、隨機(jī)空箱需求和隨機(jī)空箱供給對(duì)空箱調(diào)運(yùn)方案及相關(guān)費(fèi)用的影響變化規(guī)律。(4)隨機(jī)環(huán)境下集裝箱海鐵聯(lián)運(yùn)服務(wù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)研究。立足于集裝箱海鐵聯(lián)運(yùn)服務(wù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的問(wèn)題特性,以出口貨物形成的重箱流和沿海港口腹地網(wǎng)絡(luò)的空箱流為研究對(duì)象,同時(shí)考慮集裝箱班列、班輪運(yùn)輸時(shí)間、集裝箱中轉(zhuǎn)換裝時(shí)間以及集裝箱運(yùn)輸需求的隨機(jī)性,構(gòu)建了集裝箱海鐵聯(lián)運(yùn)服務(wù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的兩階段隨機(jī)機(jī)會(huì)約束規(guī)劃模型。模型提出了能力機(jī)會(huì)約束和集裝箱貨物運(yùn)到期限機(jī)會(huì)約束,以實(shí)現(xiàn)在隨機(jī)環(huán)境下對(duì)服務(wù)選擇、服務(wù)徑路和服務(wù)頻率的綜合優(yōu)化。求解策略上,本文設(shè)計(jì)了整合SAA方法和蟻群算法的混合啟發(fā)式算法用于模型求解,并深入探究了隨機(jī)運(yùn)輸時(shí)間、隨機(jī)中轉(zhuǎn)換裝時(shí)間、隨機(jī)運(yùn)輸需求、機(jī)會(huì)約束置信水平和樣本容量對(duì)服務(wù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方案及相關(guān)費(fèi)用的影響變化規(guī)律。
【圖文】：

１．１論文研究背景和意義逡逑ｌ．ｉ．ｉ研究背景逡逑隨著經(jīng)濟(jì)全球化、貿(mào)易全球化和技術(shù)全球化的不斷深入，國(guó)際貿(mào)易量飛速增逡逑長(zhǎng)［１］，極大地促進(jìn)了國(guó)際間的商品流動(dòng)。在這樣的時(shí)代背景下，作為商品流通重要逡逑載體的國(guó)際運(yùn)輸業(yè)也日益繁榮［２］。自上世紀(jì)８０年代以來(lái)，集裝箱多式聯(lián)運(yùn)憑借其逡逑高效、安全、便捷、可靠等優(yōu)勢(shì)得到了國(guó)際運(yùn)輸業(yè)的廣泛關(guān)注和認(rèn)可。集裝箱多逡逑式聯(lián)運(yùn)是以集裝箱為運(yùn)輸載體，通過(guò)至少兩種以上運(yùn)輸方式的有序組合和有效銜逡逑接并在集裝箱港站進(jìn)行不同運(yùn)輸方式間的中轉(zhuǎn)換裝，從而完成貨物從發(fā)貨地到收逡逑貨地的一體化運(yùn)輸方式［３＿５］。目前，世界各主要國(guó)家普遍采用集裝箱多式聯(lián)運(yùn)來(lái)進(jìn)逡逑行國(guó)際貨物運(yùn)輸活動(dòng)［６］。如圖１－１所示，，２０１７年，中國(guó)港口集裝箱吞吐量達(dá)到２逡逑億１３７２萬(wàn)ＴＥＵ，高居世界第一，占全世界港口集裝箱吞吐總量的２８．３９％。美國(guó)逡逑和新加坡以５１４３萬(wàn)ＴＥＵ和３３６０萬(wàn)ＴＥＵ的集裝箱吞吐量分列二、三位。逡逑

論文技術(shù)路線圖
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：F512.4

【參考文獻(xiàn)】

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1 黎浩東;宋瑞;呼志剛;;鐵路樞紐內(nèi)班列車(chē)流的組織優(yōu)化研究[J];交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程與信息;2014年05期

2 蔡佩林;涂建軍;;基于隨機(jī)需求的集裝箱空箱調(diào)度研究[J];武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)(交通科學(xué)與工程版);2014年02期

3 胡惟璇;;對(duì)國(guó)際運(yùn)輸影響因素的述評(píng)[J];物流工程與管理;2014年01期

4 張燕;王艷鑫;楊華龍;;國(guó)際集裝箱海鐵聯(lián)運(yùn)網(wǎng)絡(luò)中的最優(yōu)路徑選擇[J];大連海事大學(xué)學(xué)報(bào);2013年04期

5 包云;劉軍;李婷;;中國(guó)鐵路旅客列車(chē)服務(wù)網(wǎng)絡(luò)性質(zhì)研究[J];鐵道學(xué)報(bào);2012年12期

6 王清斌;韓增霞;計(jì)明軍;李艷明;;基于節(jié)點(diǎn)作業(yè)隨機(jī)特征的集裝箱多式聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化[J];交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程與信息;2011年06期

7 郭玉華;何世偉;王保華;;鐵路中轉(zhuǎn)班列開(kāi)行方案優(yōu)化研究[J];鐵道學(xué)報(bào);2011年05期

8 吳鐵鋒;朱曉寧;;集裝箱海鐵聯(lián)運(yùn)發(fā)展的方案研究[J];北京交通大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版);2011年02期

9 高立杰;李烙

本文編號(hào)：2605770