綜合運輸體系下快捷貨運網(wǎng)絡(luò)運能配置與優(yōu)化技術(shù)

前言

　　交通運輸業(yè)是重要的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)型產(chǎn)業(yè)。在經(jīng)濟建設(shè)過程中，重視交通運輸業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位和作用是市場經(jīng)濟高度發(fā)展和社會化大生產(chǎn)的客觀要求，這不僅是由市場經(jīng)濟的本質(zhì)特征決定的，而且體現(xiàn)了社會發(fā)展的規(guī)律。快捷貨物運輸（簡稱快捷貨運）是社會經(jīng)濟發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和工業(yè)化進程的不斷加快，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)生了較大的變化，特別是機械加工業(yè)、電子、化工等新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，使高附加值產(chǎn)品的運輸需求量迅速增加?！　】旖葚涍\是相對某一具體運輸方式或者綜合運輸條件下普通貨物運輸?shù)谋容^結(jié)果，它強調(diào)的“快速、及時、方便”并不僅指個別運輸產(chǎn)品能以最高速度進行運送并方便送達，而是還指根據(jù)交通工具的技術(shù)、經(jīng)濟條件提出的對運輸產(chǎn)品的時效性要求。合理配置快捷貨運網(wǎng)絡(luò)運力資源，對于改善快捷貨運系統(tǒng)內(nèi)部各要素之間的協(xié)調(diào)性，實現(xiàn)其均衡發(fā)展，緩解快捷貨運供給與需求矛盾，提高快捷貨運的運輸品質(zhì)與服務(wù)水平，提高社會經(jīng)濟效益都有重要作用?！　木C合運輸角度研究快捷貨運資源的優(yōu)化配置，體現(xiàn)了該領(lǐng)域研究的發(fā)展特點，美國國家綜合運輸中心提出：“綜合運輸是一種對運輸系統(tǒng)進行規(guī)劃、建設(shè)和運營的方法，它強調(diào)運輸資源的有效利用和方式之間的銜接。”歐盟對綜合運輸體系給出的定義是，各種運輸方式能夠整合到門到門的運輸鏈中，并顯示出各自合理的內(nèi)在經(jīng)濟特性和運營特性，以提高系統(tǒng)整體的效率。國外對綜合運輸體系下的快捷貨運資源配置的研究有以下兩種模式：一種是以原蘇聯(lián)為代表的計劃經(jīng)濟體制模式，該模式的研究是在運輸網(wǎng)絡(luò)（簡稱運網(wǎng)）不發(fā)達、運輸能力（簡稱運能）相對短缺、追求運輸數(shù)量和運能充分利用的前提下展開的，是以計劃作為配置運輸資源的機制，旨在實現(xiàn)系統(tǒng)的設(shè)計、建設(shè)、運營和發(fā)展整體優(yōu)化；另一種是以歐美等西方國家為代表的市場經(jīng)濟體制模式，該模式的研究是在運網(wǎng)比較發(fā)達、運能相對富余、重視運輸質(zhì)量和服務(wù)水平、追求運輸成本最小化、運輸效用最大化和市場占有率的保持和擴展條件下展開的，是以市場作為配置運輸資源的手段，旨在實現(xiàn)用戶效用的最優(yōu)化。由于在運輸方式的競爭和協(xié)作的相互作用下，強調(diào)需求的多樣化、個性化特點，運輸質(zhì)量和服務(wù)水平與用戶效用最大化的方式選擇、銜接與配合，因此，該模式同樣隱含系統(tǒng)資源配置和利用的優(yōu)化思想，且具有可操作性和可實現(xiàn)性的特點。20世紀(jì)80年代以后，原蘇聯(lián)的研究和實踐基本處于停滯狀態(tài)，而西方國家隨著世界經(jīng)濟一體化進程的加速，綜合運輸體系下資源配置優(yōu)化的研究與實踐獲得成功，成為研究與實踐的主流。

內(nèi)容概要

本書介紹了綜合運輸體系下快捷貨運網(wǎng)絡(luò)運能配置及優(yōu)化技術(shù)的最新研究成果，主要內(nèi)容包括快捷貨運網(wǎng)絡(luò)運能配置優(yōu)化的實現(xiàn)途徑及方法框架體系、綜合運輸體系下快捷貨運服務(wù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析技術(shù)、基于有效送達的快捷貨運系統(tǒng)各環(huán)節(jié)運輸時間及費用的確定方法、快捷貨運網(wǎng)絡(luò)需求預(yù)測與分析技術(shù)、快捷貨運網(wǎng)絡(luò)運能配置優(yōu)化技術(shù)、快捷貨運網(wǎng)絡(luò)運能計算技術(shù)、快捷貨運網(wǎng)絡(luò)服務(wù)水平評價技術(shù)等，并介紹了自主開發(fā)的快捷貨運網(wǎng)絡(luò)運能配置優(yōu)化軟件的主要功能及應(yīng)用情況。針對涉及領(lǐng)域理論性強、抽象等特點，力求通過簡潔、易懂、連貫的內(nèi)容，給讀者一個清晰的快捷貨運網(wǎng)絡(luò)運能配置理論和方法的全貌，便于讀者系統(tǒng)地學(xué)習(xí)和理解。    本書可作為交通運輸領(lǐng)域的教學(xué)、科研、規(guī)劃、管理人員的參考用書，也可作為交通運輸、交通工程、土木工程、城市規(guī)劃專業(yè)高年級本科生及研究生教材或教學(xué)參考書。

書籍目錄

前言第1章  緒論  1．1  快捷貨運網(wǎng)絡(luò)概述  1．2  國內(nèi)外研究現(xiàn)狀    1．2．1  國外研究現(xiàn)狀    1．2．2  國內(nèi)研究現(xiàn)狀  參考文獻第2章  快捷貨運資源配置的基本情況  2．1  快捷貨運需求與供給的特征    2．1．1  快捷貨運需求的特征    2．1．2  快捷貨運供給的特征  2．2  快捷貨運業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀    2．2．1  快捷貨運企業(yè)的分類    2．2．2  國外快捷貨運業(yè)    2．2．3  國內(nèi)快捷貨運業(yè)    2．2．4  我國快捷貨運業(yè)存在的主要問題  2．3  快捷貨運資源與配置基本情況    2．3．1  快捷貨運資源    2．3．2  快捷貨運資源配置的含義    2．3．3  快捷貨運資源配置的原則    2．3．4  快捷貨運資源配置的影響因素  2．4  快捷貨運資源配置優(yōu)化的實現(xiàn)途徑及方法框架    2．4．1  快捷貨運資源配置優(yōu)化的實現(xiàn)途徑    2．4．2  快捷貨運資源配置優(yōu)化的方法框架  參考文獻第3章  快捷貨運網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析技術(shù)  3．1  基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的快捷貨運網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析    3．1．1  快捷貨運網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的影響因素    3．1．2  基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的快捷貨運網(wǎng)絡(luò)測度屬性    3．1．3  快捷貨運網(wǎng)絡(luò)基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的分析與比較    3．1．4  各類輪輻式快捷貨運網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的分析  3．2  快捷貨運網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計與優(yōu)化    3．2．1  輪輻式快捷貨運網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化    3．2．2  快捷貨運網(wǎng)絡(luò)生長演化模型    3．2．3  網(wǎng)絡(luò)生長演化算例  3．3  集裝箱快捷貨運網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)演化實例分析    3．3．1  輪輻式集裝箱辦理站網(wǎng)絡(luò)基本功能與結(jié)構(gòu)    3．3．2  集裝箱快捷貨運網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)演化    3．3．3  集裝箱快捷貨運網(wǎng)絡(luò)演化結(jié)果分析  參考文獻第4章  快捷貨運網(wǎng)絡(luò)需求預(yù)測與分析技術(shù)  4．1  貨運需求預(yù)測方法概述    4．1．1  貨運需求預(yù)測中的常用方法    4．1．2  計量經(jīng)濟學(xué)模型    4．1．3  空間相互作用模型    4．1．4  改進四階段法的快捷貨運需求預(yù)測  4．2  基于有效送達的快捷貨運系統(tǒng)各環(huán)節(jié)運輸時間及費用的確定方法    4．2．1  快捷貨運服務(wù)網(wǎng)絡(luò)表示    4．2．2  基本概念及符號定義    4．2．3  線路及場站延誤函數(shù)與仿真技術(shù)    4．2．4  時空路徑上快捷貨物的廣義運輸費用  4．3  基于時間控制的網(wǎng)絡(luò)貨運交通優(yōu)化分配技術(shù)    4．3．1  基于時間控制的快捷貨運網(wǎng)絡(luò)流量分配優(yōu)化模型及算法    4．3．2  改進Logit算法的時空路徑快捷貨物流量分配  4．4  基于出行時間或費用模糊綜合滿意度的用戶最優(yōu)均衡需求預(yù)測技術(shù)  4．5  基于出行時間隨機分布的用戶最優(yōu)均衡需求預(yù)測技術(shù)  參考文獻第5章  快捷貨運網(wǎng)絡(luò)運能配置優(yōu)化方法  5．1  快捷貨運服務(wù)網(wǎng)絡(luò)資源體系構(gòu)成及其影響因素……第6章  快捷貨運服務(wù)網(wǎng)絡(luò)運輸能力計算第7章  快捷貨運網(wǎng)絡(luò)服務(wù)水平評價技術(shù)的研究第8章  快捷貨運網(wǎng)絡(luò)運能配置優(yōu)化軟件

章節(jié)摘錄

　　2.快捷貨運組織的研究　　運輸服務(wù)網(wǎng)絡(luò)是快捷貨運組織方案的最終表現(xiàn)形式，因此國外的貨物運輸組織主要通過服務(wù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計優(yōu)化來研究。網(wǎng)絡(luò)設(shè)計是一類經(jīng)典的優(yōu)化問題，有廣闊的應(yīng)用背景，如交通運輸、通信、水資源、供電、生產(chǎn)系統(tǒng)等。運輸服務(wù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計是網(wǎng)絡(luò)設(shè)計問題在交通運輸領(lǐng)域的重要應(yīng)用，隱含了運力資源優(yōu)化利用的思想。該問題主要研究在物理網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，如何制定運輸企業(yè)的運營計劃以滿足一定目標(biāo)。鑒于該領(lǐng)域相關(guān)研究較多，在此只選取一些較為經(jīng)典的文獻?！　∥墨I[5]對網(wǎng)絡(luò)流規(guī)劃及網(wǎng)絡(luò)設(shè)計問題的理論、方法、應(yīng)用進行了較為系統(tǒng)的’研究。文獻[6]研究了交通運輸網(wǎng)絡(luò)設(shè)計問題，給出了交通運輸網(wǎng)絡(luò)設(shè)計優(yōu)化模型的多種形式，并設(shè)計了若干算法對其進行求解。文獻[7]研究了層次化網(wǎng)絡(luò)設(shè)計優(yōu)化模型及其應(yīng)用，給出了基于K短路和最小生成樹的算法。文獻[8]采用Bender’s分解法解決無容量約束的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計優(yōu)化問題。該文首先采用變量縮減方法來縮小網(wǎng)絡(luò)規(guī)模，然后將對偶下降方法融入Benders分解法，并對最大規(guī)模為90個O一1變量和15080個連續(xù)變量、45個0-1變量和105600個連續(xù)變量的算例進行了測試。文獻[9]對20世紀(jì)60～90年代的交通運輸網(wǎng)絡(luò)設(shè)計相關(guān)的文獻進行了綜述，指出該問題具有多目標(biāo)性，在研究過程中應(yīng)考慮費用、環(huán)境、可達性、收益及地區(qū)間平衡發(fā)展等多方面的因素。文獻[10]對有容量約束的軸輻式運輸網(wǎng)絡(luò)設(shè)計問題進行了求解，并給出了一種基于拉格朗日松弛和次梯度算法的求解策略。文獻[11]、[12]采用雙層規(guī)劃對網(wǎng)絡(luò)設(shè)計問題進行了求解，給出了相關(guān)求解策略，并驗證了該方法在求解大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)設(shè)計問題中的有效性。文獻[13]研究了多種運輸方式條件下貨物運輸服務(wù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計優(yōu)化問題，構(gòu)建了基于頻率的優(yōu)化模型，并給出了一種基于分解法和列生成法的求解策略。文獻[14]對貨物運輸服務(wù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計問題進行了綜述，給出了靜態(tài)和動態(tài)運輸服務(wù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計優(yōu)化模型的基本形式和求解策略。文獻[15]研究了公路零擔(dān)貨物運輸服務(wù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計問題，構(gòu)建了動態(tài)服務(wù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計模型，并利用一種基于次梯度的算法對其進行求解，文中還給出了多個算例，對方法進行驗證。

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