中欧集装箱多式联运服务网络设计

作     者：艾子妍 张旭 武旭 AI Ziyan;ZHANG Xu;WU Xu

作者机构：北京交通大学交通运输学院北京100044 中国民航工程咨询有限公司北京100621 

出 版 物：《铁道科学与工程学报》 (Journal of Railway Science and Engineering)

年 卷 期：2024年第21卷第6期

页      面：2217-2228页

核心收录：

学科分类：12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 

基　　金：中国国家铁路集团有限公司科技研究开发计划重点课题(N2023X035) 

主　　题：多式联运 服务网络设计 多目标规划 时间不确定性 快速非支配排序遗传算法 

摘      要：中欧运输通道和运输方式不断发展完善,海运、中欧班列及多种运输方式联运等构成了中欧间集装箱运输服务网络。货主在选择运输服务时,一直关注货物运输的费用与时效性,由于中欧间运输距离长,节点多,节点作业时长还存在很大的不确定性。同时,随着全球对碳排放问题的重视,运输服务产生的碳排放也成为货主考虑的因素。综合考虑运输费用、时间和碳排放的影响,并关注节点作业时间的不确定性,解决中欧集装箱多式联运服务网络设计问题具有非常重要的现实意义。建立最小化运输费用、运输时间和运输碳排放量的多目标多式联运服务网络设计模型,并在模型中引入不确定性时间变量。由于节点作业时间样本数据有限,通过Box-Muller变换生成随机数丰富数据,并减少不可观测的误差,运用蒙特卡洛模拟对运输时间进行不确定性统计,描述总运输时间的统计特征。基于多目标的Pareto最优思想,设计了快速非支配排序遗传算法求解最优运输服务方案。以天津至汉堡的中欧集装箱运输为实例,根据实际调研结果确定各项相关参数设定,进行模型和算法验证,求解得到多式联运运输方案的Pareto最优解集。结果显示不同的运输服务方案其运输费用、运输时间、碳排放量各有差异,并且符合Pareto最优解集定义,证明了研究提出的考虑不确定性的多目标服务网络设计建模及算法的正确性和可行性,研究成果可为货主提供选择符合其需求的不同运输服务优化方案。