動(dòng)態(tài)車隊(duì)調(diào)度問題的模型及優(yōu)化控制方法研究

內(nèi)容概要

本書系統(tǒng)地研究了動(dòng)態(tài)車隊(duì)調(diào)度的優(yōu)化控制問題。全書共分6章，第l章對(duì)動(dòng)態(tài)車隊(duì)調(diào)度問題的基本情況進(jìn)行系統(tǒng)介紹，第2章分析了動(dòng)態(tài)車隊(duì)調(diào)度作業(yè)過程，第3章研究了單車型動(dòng)態(tài)車隊(duì)調(diào)度的優(yōu)化控制問題，第4章研究了多車型動(dòng)態(tài)車隊(duì)調(diào)度的優(yōu)化控制問題，第5章研究了隨機(jī)動(dòng)態(tài)車隊(duì)調(diào)度的優(yōu)化控制問題，第6章對(duì)本書的研究成果進(jìn)行總結(jié)并對(duì)進(jìn)一步的研究工作進(jìn)行展望。
本書可供管理科學(xué)與工程、交通運(yùn)輸工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)和計(jì)算數(shù)學(xué)等專業(yè)的高校師生、研究人員、工程技術(shù)人員閱讀。

作者簡(jiǎn)介

李冰，男，1976年生，河南開封市人，博士，副教授?，F(xiàn)任職于鄭州大學(xué)管理工程系，河南省教育廳學(xué)術(shù)技術(shù)帶頭人，河南省優(yōu)秀青年骨干教師。主要從事物流系統(tǒng)組織與優(yōu)化、運(yùn)輸組織與優(yōu)化等方面的研究。目前主持有國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目1項(xiàng)、河南省自然科學(xué)基金項(xiàng)目2項(xiàng)、河南省青年骨干教師資助計(jì)劃項(xiàng)目1項(xiàng)，在系統(tǒng)工程學(xué)報(bào)、管理工程學(xué)報(bào)、系統(tǒng)管理學(xué)報(bào)、系統(tǒng)工程、鄭州大學(xué)學(xué)報(bào)、公路交通科技、中國(guó)公路學(xué)報(bào)等期刊發(fā)表論文30余篇。

書籍目錄

前言
第1章 緒論
 1.1 問題的提出
 1.2 動(dòng)態(tài)車隊(duì)調(diào)度問題的基本情況
 1.2.1 車輛調(diào)配的影響因素
 1.2.2 車輛調(diào)配形式
 1.2.3 車輛調(diào)配方案制訂
 1.2.4 問題的動(dòng)態(tài)特性
 1.3 車隊(duì)調(diào)度問題的分類
 1.3.1 靜態(tài)車隊(duì)調(diào)度問題
 1.3.2 確定性動(dòng)態(tài)車隊(duì)調(diào)度問題
 1.3.3 隨機(jī)動(dòng)態(tài)車隊(duì)調(diào)度問題
 1.3.4 由動(dòng)態(tài)車隊(duì)調(diào)度問題所產(chǎn)生的相關(guān)問題
 1.4 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
 1.5 國(guó)外研究現(xiàn)狀
 1.5.1 靜態(tài)車隊(duì)調(diào)度問題的研究
 1.5.2 確定性動(dòng)態(tài)車隊(duì)調(diào)度問題的研究
 1.5.3 隨機(jī)動(dòng)態(tài)車隊(duì)調(diào)度問題的研究
 1.5.4 動(dòng)態(tài)空集裝箱調(diào)度問題的研究
 1.6 問題研究的難點(diǎn)
 1.7 存在的問題
 1.8 主要研究?jī)?nèi)容
第2章 動(dòng)態(tài)車隊(duì)調(diào)度的作業(yè)過程分析
 2.1 車隊(duì)調(diào)度的節(jié)點(diǎn)內(nèi)作業(yè)過程分析
 2.1.1 節(jié)點(diǎn)內(nèi)作業(yè)過程的特點(diǎn)
 2.1.2 新產(chǎn)生任務(wù)的分組編排過程
 2.1.3 出發(fā)隊(duì)列的組成過程
 2.1.4 任務(wù)發(fā)送過程
 2.2 車隊(duì)調(diào)度的節(jié)點(diǎn)間運(yùn)行過程分析
 2.3 車隊(duì)調(diào)度作業(yè)過程的系統(tǒng)狀態(tài)分析
 2.4 問題研究所采用的相關(guān)技術(shù)
 2.4.1 最優(yōu)化問題
 2.4.2 多階段決策過程
 2.4.3 離散、定期多階段決策過程的動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法
 2.4.4 函數(shù)逼近問題
第3章 單車型確定性動(dòng)態(tài)車隊(duì)調(diào)度的優(yōu)化控制問題
 3.1 問題的基本情況
 3.1.1 引言
 3.1.2 問題的約定
 3.1.3 問題的變量
 3.1.4 問題的描述
 3.1.5 問題的線性規(guī)劃模型
 3.1.6 確定性動(dòng)態(tài)車隊(duì)調(diào)度問題的求解思路
 3.2 問題的時(shí)空分解模型
 3.2.1 模型的動(dòng)態(tài)規(guī)劃形式
 3.2.2 總收益函數(shù)分析
 3.2.3 總收益函數(shù)的線性逼近函數(shù)設(shè)計(jì)
 3.2.4 約束條件的調(diào)整
 3.2.5 時(shí)空分解模型
 3.3 單時(shí)段單節(jié)點(diǎn)車輛調(diào)配問題
 3.3.1 單時(shí)段單節(jié)點(diǎn)車輛調(diào)配模型
 3.3.2 單時(shí)段單節(jié)點(diǎn)車輛調(diào)配問題分析
 3.3.3 車輛調(diào)配方案制定
 3.4 時(shí)空分解模型的求解過程分析
 3.4.1 解向量的求解過程
 3.4.2 狀態(tài)向量的更新過程
 3.4.3 求解過程分析
 3.5 車輛供給量變量的影響分析
 3.5.1 車輛使用的收益分析
 3.5.2 車輛供給量變量的影響分析
 3.6 控制向量的確定與更新
 3.6.1 任務(wù)導(dǎo)數(shù)的確定
 3.6.2 車輛供給導(dǎo)數(shù)的確定
 3.6.3 空移車數(shù)上限導(dǎo)數(shù)的確定
 3.6.4 控制向量的確定與更新過程
 3.7 算法設(shè)計(jì)
 3.7.1 算法設(shè)計(jì)思路
 3.7.2 算法流程
 3.8 實(shí)例分析
 3.8.1 實(shí)例設(shè)計(jì)
 3.8.2 算法運(yùn)行過程及結(jié)果演示
 3.9 小結(jié)
第4章 多車型確定性動(dòng)態(tài)車隊(duì)調(diào)度的優(yōu)化控制問題
 4.1 多車型問題的基本情況
 4.1.1 問題的約定
 4.1.2 問題的變量
 4.1.3 問題的描述
 4.1.4 問題的線性規(guī)劃模型
 4.2 多車型問題的模型改進(jìn)
 4.2.1 模型的動(dòng)態(tài)規(guī)劃形式
 4.2.2 線性逼近函數(shù)設(shè)計(jì)和約束條件調(diào)整
 4.3 多車型問題的單時(shí)段單節(jié)點(diǎn)車輛調(diào)配
 4.3.1 單時(shí)段單節(jié)點(diǎn)車輛調(diào)配模型
 4.3.2 單時(shí)段單節(jié)點(diǎn)的車輛調(diào)配方案制訂
 4.3.3 狀態(tài)向量的更新
 4.4 多車型問題的控制向量確定與更新
 4.4.1 車輛供給導(dǎo)數(shù)的確定
 4.4.2 空移車數(shù)上限導(dǎo)數(shù)的確定
 4.4.3 控制向量的更新過程
 4.5 算法流程設(shè)計(jì)
 4.6 實(shí)例分析
 4.6.1 實(shí)例設(shè)計(jì)
 4.6.2 算法運(yùn)行過程及結(jié)果演示
 4.7 小結(jié)
第5章 隨機(jī)動(dòng)態(tài)車隊(duì)調(diào)度的優(yōu)化控制問題
 5.1 隨機(jī)問題的基本情況
 5.1.1 問題的約定
 5.1.2 變量說明
 5.1.3 問題的隨機(jī)性分析
 5.1.4 問題的描述
 5.2 隨機(jī)問題模型的建立與改進(jìn)
 5.2.1 模型的建立
 5.2.2 總期望收益函數(shù)的處理
 5.2.3 模型的改進(jìn)
 5.3 隨機(jī)問題的線性逼近函數(shù)設(shè)計(jì)
 5.3.1 線性替代函數(shù)斜率的確定
 5.3.2 期望車輛數(shù)的估計(jì)
 5.3.3 車輛期望收益值的確定
 5.3.4 車輛選擇概率的確定
 5.4 隨機(jī)問題的單時(shí)段單節(jié)點(diǎn)車輛調(diào)配
 5.4.1 模型的建立與求解
 5.4.2 狀態(tài)變量的更新
 5.5 算法流程設(shè)計(jì)
 5.6 實(shí)例分析
 5.6.1 實(shí)例設(shè)計(jì)
 5.6.2 算法運(yùn)行過程及結(jié)果演示
 5.7 小結(jié)
 第6章 結(jié)論與展望
 6.1 主要研究成果
 6.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
 6.3 研究工作的展望
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　由于地區(qū)之間運(yùn)輸貿(mào)易量的不平衡，造成了地區(qū)的任務(wù)需求量和車輛供給量的不平衡，而解決這種供需不平衡問題最行之有效的方法就是制訂合理的空車調(diào)配方案，把某些地區(qū)多余的空車調(diào)配到車輛供給不足的地區(qū)，從而緩解供需矛盾，最大限度地發(fā)揮車輛的使用效率，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的最大化。因?yàn)檩d貨車輛的出發(fā)地和目的地是由運(yùn)輸任務(wù)決定而不能改變的，而且拒絕運(yùn)輸任務(wù)所需支付的成本相對(duì)較為昂貴，所以對(duì)于某地區(qū)出現(xiàn)的運(yùn)輸任務(wù)，只要該地區(qū)有車輛就盡量予以滿足。基于這種考慮，大多文獻(xiàn)在對(duì)車隊(duì)調(diào)度問題進(jìn)行研究時(shí)，都不把載貨車輛數(shù)作為決策變量來考慮，而是假定其為常數(shù)，所謂車隊(duì)調(diào)度問題其實(shí)就是空車管理問題。　　這種考慮不能說絲毫沒有依據(jù)，從簡(jiǎn)化問題和便于操作的角度來看，所作的這種假設(shè)處理是可取的，而且對(duì)于一些小規(guī)模問題，其運(yùn)算結(jié)果也能夠達(dá)到滿意的程度。但從根本上來看，這種假設(shè)是不符合實(shí)際的，載貨車輛為常數(shù)也就意味著，在車輛供給充足的情況下，任何運(yùn)輸任務(wù)都不能夠被拒絕。這對(duì)于貨主來說當(dāng)然是好事，但從作為承運(yùn)商的運(yùn)輸部門或物流企業(yè)的角度來看，這并不能夠使其實(shí)現(xiàn)收益最大化的目標(biāo)。承運(yùn)商的運(yùn)輸能力是有限的，當(dāng)無法在服務(wù)周期內(nèi)完成所有運(yùn)輸任務(wù)，或者即使能夠完成但對(duì)其自身不利時(shí)，就需要考慮對(duì)某些運(yùn)輸任務(wù)進(jìn)行取舍，盡量滿足那些為其能夠帶來更多經(jīng)濟(jì)效益的運(yùn)輸任務(wù)。另外，即使某地區(qū)的車輛供給量大于運(yùn)輸任務(wù)需求量時(shí)也不一定都要予以滿足，因?yàn)橛袝r(shí)完成某項(xiàng)運(yùn)輸任務(wù)并不一定比空車移動(dòng)更為有利。這時(shí)載貨車輛數(shù)就不能再作為常數(shù)來處理，而應(yīng)該像空車一樣也作為決策變量來對(duì)待。 　　……

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