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基于多种运输组织模式的铁路快捷物流网络货流分配问题研究

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铁道运输与经济 2024年

作者：陈星瀚海雨之霖郎茂祥于雪峤李雨菲北京交通大学交通运输学院中国铁道科学研究院集团有限公司运输及经济研究所中国铁路上海局集团有限公司芜湖车务段

针对铁路快捷物流网络的货运能力资源分配与既有运输组织模式间集约利用水平较低的问题，综合考虑快捷物流城市节点间的货运需求，结合特快货物班列、快速货物班列、普速货物班列和旅客列车行李车4种运输组织模式特点，以各OD对间不同... 详细信息

针对铁路快捷物流网络的货运能力资源分配与既有运输组织模式间集约利用水平较低的问题，综合考虑快捷物流城市节点间的货运需求，结合特快货物班列、快速货物班列、普速货物班列和旅客列车行李车4种运输组织模式特点，以各OD对间不同运输组织模式对应的列车数量为主要决策变量，以铁路快捷物流运营成本最小为优化目标，构建铁路快捷物流网络货流分配混合整数规划模型，并设计两阶段混合算法进行求解，第一阶段确定各货流OD下每类列车的开行数量，第二阶段进一步确定列车的走行路径。以10个国家级流通节点城市组成的铁路快捷物流网络为案例进行实验，采用Python语言编写遗传算法并调用Gurobi优化软件进行求解。案例结果表明，该方法能够均衡分配铁路快捷物流网络需求，并有效地降低运营成本。

关键词：铁路运输快捷物流运输组织模式货流分配混合整数规划

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基于遗传算法的物流配送路径优化问题研究

中国公路学报 2002年第3期15卷 76-79页

作者：郎茂祥北方交通大学交通运输学院北京100044

在建立物流配送路径优化问题数学模型的基础上 ,构造了求解该问题的遗传算法 ,并进行了实验计算。计算结果表明 ,用遗传算法进行物流配送路径优化 ,可以方便有效地求得问题的最优解或近似最优解。

关键词：路径优化物流配送遗传算法数学模型汽车运输

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需求变动下高铁快运货流分配与组织模式优化

交通运输系统工程与信息 2022年第5期22卷 174-186页

作者：陈星瀚周培宇郎茂祥于雪峤李世琦北京交通大学交通运输学院北京100044 北京交通大学综合交通运输大数据应用技术交通运输行业重点实验室北京100044 中国铁道科学研究院集团有限公司运输及经济研究所北京100081

基于高铁快运一地集货和多点发运的开行特点,综合考虑我国未来快递市场的需求变动,提出高铁快运常态化和规模化成网运营后的货流分配与组织模式优化方法,以客运动车组捎带运输货物、预留车厢和高铁快运专列模式下,各OD对间的高铁快运运... 详细信息

基于高铁快运一地集货和多点发运的开行特点,综合考虑我国未来快递市场的需求变动,提出高铁快运常态化和规模化成网运营后的货流分配与组织模式优化方法,以客运动车组捎带运输货物、预留车厢和高铁快运专列模式下,各OD对间的高铁快运运量为主要决策变量,以总运输成本极小化为目标,构建货流分配混合整数规划模型,计算货流量在高铁快运网络中的分布,得到货流OD运输路线与各高铁快运通道运营组织模式的组合优化方案。通过高铁快运货流OD“三阶段”预测方法,预测城市间的高铁快运需求量作为货流输入,以9个国内快递业务中心城市组成的网络为案例,由Python语言调用Gurobi优化软件求解案例,验证所建模型的有效性。案例结果表明:在运量低谷期使用捎带和预留模式可满足90.7%的运输需求;在运量高峰期部分线路需开行高铁快运专列;运营组织模式可根据OD对间货流量与网络容量的适应性关系进行调整,以充分利用高铁闲置运力,提升运营效益。

关键词：铁路运输货流分配混合整数规划高铁快运运营组织模式

用因素分析理论进行铁路局货运清算收入分析的研究

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中国铁道科学 2004年第5期25卷 134-137页

作者：郎茂祥杨建国胡思继北京交通大学交通运输学院北京100044 北京铁路局办公室北京100860

根据现行铁路运输进款清算办法,给出铁路局货运清算收入的计算方法,分析货物周转量、发送量、装车数等铁路运营指标与铁路局货运清算收入的数学关系。应用微积分方法推导出指标因素影响分析的通用计算公式。利用指标因素影响分析通用计... 详细信息

根据现行铁路运输进款清算办法,给出铁路局货运清算收入的计算方法,分析货物周转量、发送量、装车数等铁路运营指标与铁路局货运清算收入的数学关系。应用微积分方法推导出指标因素影响分析的通用计算公式。利用指标因素影响分析通用计算公式,推导出铁路运营指标对铁路局货运清算收入影响的分析计算公式,并给出计算实例。

关键词：货运收入清算办法因素分析运营指标计算方法

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装载工况对铁路货车倾覆的影响研究

系统仿真学报 2012年第3期24卷 546-550页

作者：彭永昭郎茂祥北京交通大学交通运输学院北京100044

在重车静力分析的基础上,推导出货车装载工况参数与倾覆系数之间的静力关系式。基于车辆系统动力学,利用SIMPACK动力学仿真软件,建立了重车的车辆动力学仿真模型。以C64k敞车为例,在特定装载工况和运行工况下,分别基于静力模型与仿真模... 详细信息

在重车静力分析的基础上,推导出货车装载工况参数与倾覆系数之间的静力关系式。基于车辆系统动力学,利用SIMPACK动力学仿真软件,建立了重车的车辆动力学仿真模型。以C64k敞车为例,在特定装载工况和运行工况下,分别基于静力模型与仿真模型,计算出倾覆系数的大小,并总结了货车装载工况参数与倾覆系数的变化关系。结果表明:静力学和仿真模型计算得出的货车装载工况对车辆倾覆安全的影响趋势基本一致,倾覆系数大小与重车重心高、货物重心横向偏移量及货物重心纵向偏移量成正相关;在相同的装载工况与运行工况下,静力学模型计算结果偏大,SIMPACK仿真模型结果更接近实际。

关键词：铁路货物运输货车装载工况车辆倾覆静力分析 SIMPACK 动力学仿真

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双层集装箱重车重心高度对运行安全性的影响

交通运输工程学报 2010年第6期10卷 41-47页

作者：郎茂祥彭永昭刘春启北京交通大学交通运输学院北京100044 江苏地华实业集团有限公司江苏南京210041

根据多刚体动力学理论,运用SIMPACK仿真软件分别建立了一定装载工况和运行工况下双层集装箱车辆的单车动力学仿真模型和四车动力学仿真模型。基于铁路车辆运行安全评价指标及其标准,将模型仿真结果与双层集装箱列车实际运行试验的结果... 详细信息

根据多刚体动力学理论,运用SIMPACK仿真软件分别建立了一定装载工况和运行工况下双层集装箱车辆的单车动力学仿真模型和四车动力学仿真模型。基于铁路车辆运行安全评价指标及其标准,将模型仿真结果与双层集装箱列车实际运行试验的结果进行了对比分析,研究了重车重心高度与运行安全性的关系,给出了合理的双层集装箱重车重心限制高度。仿真结果表明:随着双层集装箱重车重心高度的增大,轮轴横向力、轮重减载率与脱轨系数增大,最先达到安全限度的是脱轨系数;在最不利装载工况下,安全的重车重心高度限值为2 480 mm。

关键词：双层集装箱车辆运行安全性重车重心高度脱轨系数轮重减载率

基于Petri网模型的铁路快捷货运产品可靠性评价

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交通运输系统工程与信息 2015年第4期15卷 147-153页

作者：王丹竹郎茂祥孙岩北京交通大学交通运输学院北京100044

为准确评价及预测铁路快捷货运产品的可靠性,在全面分析铁路快捷货运产品可靠性影响因素的基础上,建立用于产品可靠性评价的故障树模型,并采用下行法求取故障树的最小割集;结合Petri网建模方法与故障树基本理论,将产品故障树转化为Petr... 详细信息

为准确评价及预测铁路快捷货运产品的可靠性,在全面分析铁路快捷货运产品可靠性影响因素的基础上,建立用于产品可靠性评价的故障树模型,并采用下行法求取故障树的最小割集;结合Petri网建模方法与故障树基本理论,将产品故障树转化为Petri网仿真模型,并证明两者的等价性;利用Matlab仿真软件进行基于关联矩阵的Petri网模型求解,并以北京—上海间特快货物班列为例,得到该产品的可靠度及故障因素重要度排序.实证结果显示,应用Petri网模型来求解产品可靠性评价问题,不仅能够有效提升求解过程的效率,而且准确易行.研究成果可以为提高铁路快捷货运产品可靠性和市场竞争力提供科学依据和必要支撑.

关键词：铁路运输快捷货运产品可靠性故障树 Petri网

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西南地区面向东南亚国际贸易的物流通道选择

山东科学 2022年第4期35卷 107-115页

作者：付文静郎茂祥北京交通大学交通运输学院北京100044

伴随中越班列常态化开行,我国西南地区内陆城市与东南亚之间的物流通道选择方案增加,货运企业稳定快速的物流服务有利于制造企业生产计划的顺利执行。因此,为比较现有物流通道方案的优劣情况,提高物流通道方案选择的科学性与合理性,以... 详细信息

伴随中越班列常态化开行,我国西南地区内陆城市与东南亚之间的物流通道选择方案增加,货运企业稳定快速的物流服务有利于制造企业生产计划的顺利执行。因此,为比较现有物流通道方案的优劣情况,提高物流通道方案选择的科学性与合理性,以最小化货运时间和费用为优化目标,考虑国际运输中班列(船)开行和订单总时间的软时间窗要求,构建多目标混合整数规划模型,将高附加值货物作为研究对象,求解进口通道的选择方案。以重庆天然橡胶进口路线为例,基于改进的Dijkstra算法求解其最短路径,并计算各个方案所用的总时间和费用。结果表明,模型求解结果可以为货运企业在西南地区内陆城市国际物流通道的决策提供参考依据,并为西部陆海新通道的建设提供科学建议。

关键词：物流通道混合整数规划多目标软时间窗西部陆海新通道

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双层集装箱列车装载问题多目标优化研究

交通运输系统工程与信息 2015年第6期15卷 94-100,106页

作者：郎茂祥周学松孙岩北京交通大学交通运输学院北京100044 亚利桑那州立大学可持续工程与建筑环境学院美国坦佩85281

为了提高双层集装箱列车的装载效率,保障双层集装箱列车的运行安全,建立了一种降低重车重心高和均衡车辆转向架负重差的双层集装箱列车装载问题多目标优化模型,并采用字典序规划法对多目标优化问题进行求解,即为存在矛盾的优化目标与约... 详细信息

为了提高双层集装箱列车的装载效率,保障双层集装箱列车的运行安全,建立了一种降低重车重心高和均衡车辆转向架负重差的双层集装箱列车装载问题多目标优化模型,并采用字典序规划法对多目标优化问题进行求解,即为存在矛盾的优化目标与约束条件设置不同的优先级.为了优化重车重心高,采用线性分式规划将相应的混合整数分式问题转化为一系列混合整数线性规划子问题进行求解.算例验证结果表明,研究所提出的多目标优化方法能够在保证列车集装箱装载量最大的条件下降低集装箱车的重车重心高,并减少其转向架负重差,具有重要的应用价值.

关键词：铁路运输双层集装箱运输装载问题多目标优化字典序规划法