基于铁路运输的应急物流设施点选址及物资配送路径规划研究

作     者：踪玉慧 

作者单位：中国矿业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：李爽

授予年度：2022年

学科分类：02[经济学] 0202[经济学-应用经济学] 020205[经济学-产业经济学] 08[工学] 081104[工学-模式识别与智能系统] 0811[工学-控制科学与工程] 

主      题：应急物流 铁路运输 选址 路径规划 云自适应遗传算法 

摘      要：铁路运输具有高效、稳定及经济性好等优点。近年来,随着我国铁路网络建设迅速发展,运输能力显著提高,货运总量不断提升,铁路运输已成为应急救援物资配送的主要方式。随着社会的进步,新时代对应急物流管理提出了许多新的要求,选址和路径规划是其中至关重要的两个问题。科学合理地进行选址和路径规划将有利于提高整个应急物流系统的效率和可靠性,具有重大的研究价值和意义。选址及路径规划相互联系、相互制约,为了建立更高效的铁路应急物流系统,本文集成优化应急管理的准备和响应两个重要阶段,对基于铁路运输的应急物流设施点选址及救援物资配送路径规划问题进行系统研究。本文在对国内外设施点选址和路径规划问题的研究现状、应急管理相关理论的学习基础上,对基于铁路运输的应急物流选址及路径规划问题进行研究。首先,对模型构建涉及的影响要素进行系统分析,分别利用层次分析法和模糊综合评价法从主观和客观角度进行权重排序,得出优先级最高的要素:时间和成本。进一步,依据应急物流管理流程,在准备阶段以建设成本、经营成本、运输成本和应急损失成本等综合成本最小为目标函数,构建备选点已知而建设数目未知的应急物流设施点选址模型。在响应阶段以物资准备时间、配送时间和超时惩罚时间等综合消耗时间最短为目标函数,构建救援物资配送路径规划模型,为了更符合实际,同时考虑了突发事件需求点优先级的问题。通过一致性处理,综合选址及路径规划问题构建了两阶段多目标应急物流管理模型。通过引入云自适应遗传算法,弥补经典遗传算法收敛速度慢、容易局部收敛等问题,设计了本文模型的优化算法求解策略。通过算例结果分析,验证了本文模型的合理性及求解策略的有效性。在广铁集团管辖范围内部分区域的实例分析中,根据构建的模型,利用云自适应遗传算法进行求解,从多个备选点中选择飞凤坡站、惠州北站、南江口站作为应急物流设施点。在上述最优选址方案基础上,对比了是否考虑突发事件需求点优先级等约束条件下相对应的路径规划方案。最后,总结归纳了基于铁路运输的应急管理准备和响应阶段的综合决策方案。本研究可为广铁集团应急物流管理有关部门决策者提供新的突发事件处理思路和实例参考。