考虑碳排放的危险货物多式联运路径优化研究

作     者：蔺雅芝 

作者单位：重庆交通大学 

学位级别：硕士

导师姓名：谢劲松;刘松

授予年度：2024年

学科分类：08[工学] 0823[工学-交通运输工程] 

主      题：危险货物运输 多式联运 低碳运输 CVaR理论 路径优化 

摘      要：随着我国经济的不断增长,危险货物行业发展迅速,运输需求呈增长趋势,危险货物运输具有广泛且开阔的市场。但区域经济发展的不平衡导致大部分的危险货物生产地与消费地之间相距较远,且目前大部分危险货物采用公路运输,而多式联运作为现代交通运输体系的重要组成部分,在满足运输需求上具有明显优势,却较少将其运用于危险货物运输上。与此同时,在日趋严重的全球气候变化和环境问题下,低碳运输受到社会各界的广泛关注,并成为我国未来发展的重要指南。基于此,将多式联运运用于危险货物运输中,在考虑风险和碳排放的基础上,研究如何对多式联运中不同运输方式进行合理选择,使运输结构得到优化、降低社会物流成本、促进减排降碳,是企业和政府关注的现实问题,具有重要理论意义和实用价值。 首先,对相关文献进行梳理总结,介绍了本文所采用的相关理论和方法,主要包含危险货物、多式联运、低碳理论和ACO算法等。进而针对使用集装箱式危险货物多式联运中的风险进行分析和评估,包括联运过程中事故发生的内外部因素、运输环节和转运环节的事故后果及事故概率的评估方法,考虑决策者的风险规避程度,引入条件风险价值CVaR(Condition Value at Risk)理论,建立CVaR风险模型。 其次,根据危险货物运输事故具有的“低概率高后果特性,综合考虑危险货物多式联运运输和转运过程,根据白天-夜晚的运输属性差异,考虑铁路、水路运输的班期时刻特征,建立基于CVaR的危险货物多式联运风险度量模型并分析危险货物多式联运成本的构成,结合算例中的节点数据,采用小数编码的方式,设计ACO和改进ACO算法利用MATLAB软件进行模型的求解。结果表明:在运输工具的发班班期限定条件下,决策者的风险规避程度和运输出发时刻都会对选择风险最小化的运输路径方案及运输成本产生影响。 最后,在前文研究的基础上,设置了事故概率离散时变函数以更准确的评估时变网络模型,分析运输和转运过程中的碳排放量以及在碳税条件下对多式联运成本的影响,提出考虑碳排放、成本、CVaR风险的多目标问题,使用熵权法建立考虑碳排放的危险货物多式联运路径优化模型;通过SA-ACO算法求出算例结果并与改进的ACO算法进行对比,表明SA-ACO算法具有更强的适应性;与单目标下的路径方案进行对比,结果显示碳排放量、成本和运输时间均有所减少,进一步验证了模型在降本减排、缩短运输时间上的有效性和可靠性,合理地将危险货物多式联运路径选择下的风险、成本、碳排放状态进行了权衡,为决策者提供不同风险规避程度和出发时间下的方案参考,并设计了实例进行求解验证。