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基于改进遗传算法的低碳冷链物流路径优化研究

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基于改进遗传算法的低碳冷链物流路径优化研究

作者：景雪浙江海洋大学

学位级别：硕士

在低碳时代到来之际,世界各国都在关注着可持续发展战略背景下的交通运输问题以及碳排放问题。我国是人口大国,居民对于生鲜农产品的需求量居高不下,因此冷链物流在我国发展迅猛。但同时,基于高能耗和高碳排放量的冷链物流,使得我国也... 详细信息

在低碳时代到来之际,世界各国都在关注着可持续发展战略背景下的交通运输问题以及碳排放问题。我国是人口大国,居民对于生鲜农产品的需求量居高不下,因此冷链物流在我国发展迅猛。但同时,基于高能耗和高碳排放量的冷链物流,使得我国也成为了能源消耗大国和碳排放大国,与如今提倡的低碳经济大相径庭。因此,研究如何在冷链物流中发展低碳经济成为热点话题,本文在这样的背景下,将碳排放成本加入到车辆路径优化模型中,使得配送方案更加绿色环保。本文以生鲜农产品作为研究对象,主要内容分为四大模块。首先,通过查阅现有文献,对冷链物流、低碳物流、车辆路径优化问题及其求解算法等相关理论进行梳理;其次,在前面的理论基础上,结合低碳物流配送的特点,提出一种带软时间窗和多配送中心同时能达到低碳效果的冷链物流路径优化模型,其中,该模型以车辆运输综合成本、货损成本、制冷成本、碳排放成本以及惩罚成本最小为目标函数,以冷藏车载重量、客户要求等为约束条件;再次,通过对各类优化算法进行比较分析,选择遗传算法求解上述模型,在算法设计时,采用自然数编码方式进行编码,将目标函数动态变换成适应度函数来评价个体,加入精英保存策略以及自适应交叉变异策略,使得改进后的算法具有更好地寻优能力;最后,结合H冷冻食品公司在西安市的实际配送数据,对模型和算法进行实证分析,得到了配送成本最小、路线最优、碳排放量最少的配送方案。对优化前后的配送方案进行数值分析后,发现使用优化后的配送方案比优化前的配送方案更加节约成本。在本案例中,运用改进遗传算法求得的配送方案总成本减少1005.7元,总配送距离缩短16.7 km,总碳排放量减少9.6 kg,同时每个配送中心的网络布局也得到了优化,最终达到了经济效益和环境效益兼顾的效果,为该公司乃至同行其他企业的低碳、低成本运营具有一定的参考价值。

关键词：冷链物流低碳物流车辆路径问题改进遗传算法

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基于混合遗传算法的低碳物流配送路径优化

基于混合遗传算法的低碳物流配送路径优化

作者：胡巧丽河南理工大学

学位级别：硕士

伴随着我国社会主义市场经济的蓬勃发展,物流业总效益占比稳步提升,是推动国家经济社会发展的重要支柱。而物流业效益的半壁江山来自物资配送,物资存储、路线选择、运输车辆调度等要素构成了物资配送。可见运送货物这个高耗能活动,对环... 详细信息

伴随着我国社会主义市场经济的蓬勃发展,物流业总效益占比稳步提升,是推动国家经济社会发展的重要支柱。而物流业效益的半壁江山来自物资配送,物资存储、路线选择、运输车辆调度等要素构成了物资配送。可见运送货物这个高耗能活动,对环境破坏力极大。交通运输业主要依赖石油等燃料,而化石燃料燃烧会释放大量二氧化碳,发展交通运输业的低碳经济十分必要。近年来,随着我国社会对环保问题的日益关注,节能减排概念早已深入人心,低能耗运输理应是目前企业生存的新趋势。本文研究低碳因素下带软时间窗的不同求解算法的配送路径优化问题。首先从物流配送路线问题有关理论入手,根据低碳货运的配送特征,从物流配送路线优化模式中考察了运行距离对燃料损耗及二氧化碳排放量的影响因素,以物流节点的成本降低为目标,通过考虑装载量成本、距离成本、车辆固定价格、货物运输费用、燃油总量消耗成本、等待特定时段惩罚费用等成本费用最小化的目标,引入软时间窗惩罚函数、构建以总费用最小为目标的带软时间窗的低碳物流配送路线数学模型,运用遗传算法原理对所建模型进行算法设计,剖析对比不同求解算法所得结果的优劣性,以期达到全局最佳解,最后以H连锁超市在某区域的实际配送情况为实验数据,并利用MATLAB实现程序设计,使所建立模型的计算工作得到了完成。模型数值结果表明,根据建立的模型和自适应遗传算法提出的低碳车辆路径方法,所得的最小物流成本和最佳物流配送路径,既符合了对消费者的要求,也节约了物流配送成本。本文对两种求解算法取长补短,遗传模拟退火算法在搜索中的优越性显著,规避了局部最优和迭代时间长的问题。本文数值算例结果证明了低碳路线规划量化求解的可能性,对物流公司发展为满足客户个性化要求的低碳经营,提出了极具参考价值的解决办法。图11幅,表7个,参考文献68篇。

关键词：低碳物流配送路径问题软时间窗自适应遗传算法模拟退火算法

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基于改进遗传算法对低碳物流配送路径的研究

基于改进遗传算法对低碳物流配送路径的研究

作者：朱煜山西财经大学

学位级别：硕士

在主题为《大力发展循环经济助力实现碳达峰碳中和》的报告中,中国提出要在2030年前实现“碳达峰”、2060年前实现“碳中和”。党的二十大报告中指出,加快推进绿色发展,促进人与自然和谐共生。在低碳经济的时代背景下,物流交通运输作为... 详细信息

在主题为《大力发展循环经济助力实现碳达峰碳中和》的报告中,中国提出要在2030年前实现“碳达峰”、2060年前实现“碳中和”。党的二十大报告中指出,加快推进绿色发展,促进人与自然和谐共生。在低碳经济的时代背景下,物流交通运输作为碳排放的重要组成部分,减少物流配送导致的二氧化碳排放量亟需提上日程。因此,在模型建立过程中,本文将碳排放成本引入到带时间窗约束的车辆路径优化模型,研究符合绿色发展理念,有利于我国走可持续发展道路,有利于积极稳妥推进碳达峰、碳中和。本文对带时间窗约束的低碳物流车辆路径问题以及求解方法进行仔细梳理,在企业物流成本中引入碳排放成本,建立以企业总成本最小为目标函数的带时间窗约束的车辆路径模型。针对遗传算法容易陷入局部最优的缺点,本文将遗传算法与大规模邻域搜索算法融合,提出GA-LNS算法,并提出一种基于当前迭代次数动态调整的适应度函数与一种改进的破坏算子,并且采用两种方式验证了算法的有效性。一方面,利用GA-LNS算法对Solomon标准测试问题进行求解,对比标准遗传算法与其它传统启发式算法,GA-LNS算法具有更优的求解性能。另一方面,以A医药公司的药品配送为实例,利用GA-LNS算法求解问题,对比遗传算法与其它传统算法,发现GA-LNS算法所得最佳配送方案总成本最低,且算法求解结果的方差、变异系数等统计指标显著较低,说明GA-LNS算法具有较强的鲁棒性,进一步证实了利用GA-LNS算法的稳定、高效的性能,可以有效降低物流配送环节的碳排放成本。

关键词：低碳物流碳排放遗传算法车辆路径优化

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东部地区低碳物流与经济发展耦合协调性研究

东部地区低碳物流与经济发展耦合协调性研究

作者：曹秀萌河北大学

学位级别：硕士

近年来,随着全球气候变暖以及环境问题日益严重,各国逐渐意识到降低碳排放的重要性,“低碳经济”一词应运而生。低碳经济的核心思想是低能耗、低污染、低排放,其目的在于提高能源的利用效率。现代物流业作为国家和地区经济发展的重要助... 详细信息

近年来,随着全球气候变暖以及环境问题日益严重,各国逐渐意识到降低碳排放的重要性,“低碳经济”一词应运而生。低碳经济的核心思想是低能耗、低污染、低排放,其目的在于提高能源的利用效率。现代物流业作为国家和地区经济发展的重要助推器和增长源泉,在飞速发展的同时伴随着高耗能与高排放,严重阻碍了经济社会的发展质量。因此,在低碳化发展的背景下,物流业必须走低碳绿色发展道路。东部地区作为我国经济的前沿区域,经济发展水平一直领先于中西部地区,这也为东部地区物流业的发展提供了一个良好的环境。但是,物流业作为一个高能耗和高排放的行业,其能源消耗是我们不能忽视的一个重要部分。因此本文以东部地区作为研究对象,以区域低碳物流与区域经济的耦合协调关系为切入点,重点研究东部地区在时间视角和空间视角下的耦合协调发展变化趋势以及关键影响因素,借助一般系统理论和空间相关分析理论,构建评价模型并实证分析。论文主要内容包括:（1）测算东部地区十省市的能源消耗量以及二氧化碳排放量并进行分析。根据现有统计资料测算能源消耗量以及能源强度;基于EKC与脱钩理论,分析能源消耗量与物流业发展之间的影响关系。（2）建立东部地区低碳物流与区域经济之间的耦合协调发展测度模型。基于一般系统理论以及空间自相关理论,从时间维度和空间维度构建东部地区低碳物流与区域经济的耦合协调发展测度模型。（3）基于现有数据对东部地区进行实证研究。采用东部地区2010-2019十年的相关统计资料,借助SPSS23.0和GEODA软件对东部地区的低碳物流与区域经济之间的耦合协调发展水平进行实证分析。通过分析系统间的耦合协调状态、空间自相关的莫兰值以及关键影响因素分析,针对低碳物流与区域经济耦合协调发展现存问题提出相应的政策建议。

关键词：低碳物流区域经济灰熵法耦合协调发展

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低碳物流知识图谱的构建与分析

山东交通学院学报 2023年第4期31卷 83-91页

作者：郝俊翔盛武安徽理工大学经济与管理学院安徽淮南232000

为掌握国内、外低碳物流的研究动态及趋势,从中国知网(CNKI)与Web of Science(WOS)核心合集收集相关文献,采用可视化文献分析软件CiteSpace绘制知识图谱,总结分析低碳物流领域的研究现状、研究热点与前沿趋势等。结果表明:国内、外低碳... 详细信息

为掌握国内、外低碳物流的研究动态及趋势,从中国知网(CNKI)与Web of Science(WOS)核心合集收集相关文献,采用可视化文献分析软件CiteSpace绘制知识图谱,总结分析低碳物流领域的研究现状、研究热点与前沿趋势等。结果表明:国内、外低碳物流文献的年发文量均呈上升趋势,国外年发文量的增长速度、研究作者合作网络密度优于国内;国内、外研究热点主要集中在低碳物流发展策略、碳排放及影响因素、路径优化等方面;国内低碳物流领域的研究热点是路径优化、影响因素和碳交易等,国外低碳物流领域的研究热点是物流业、经济增长和驱动因素等。建议国内相关学者加强科研合作及学术交流,提高低碳物流领域的技术研究与跨学科研究水平。

关键词：低碳物流知识图谱 CiteSpace 热点前沿

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中部地区低碳物流绩效评价及障碍因子分析

中部地区低碳物流绩效评价及障碍因子分析

作者：李云安徽理工大学

学位级别：硕士

近年来,随着物流业的不断发展,物流业的能源消耗量和二氧化碳排放量在不断增加的过程中对环境造成了一定的负面影响。作为社会生产经营活动的服务性产业,物流业在低碳经济的发展过程中扮演着重要角色,物流业的低碳化发展不仅可以提升资... 详细信息

近年来,随着物流业的不断发展,物流业的能源消耗量和二氧化碳排放量在不断增加的过程中对环境造成了一定的负面影响。作为社会生产经营活动的服务性产业,物流业在低碳经济的发展过程中扮演着重要角色,物流业的低碳化发展不仅可以提升资源利用效率,推动社会经济的可持续发展,还可以推动低碳经济的发展,促进“碳达峰碳中和”目标的实现。基于此,本文以中部地区为研究对象,选取2010-2019年作为研究时间段对中部地区六个省份的低碳物流绩效水平进行评价分析,对优化地区物流体系,调整产业结构,实现区域低碳物流的快速发展等具有一定的参考价值。本文先对中部地区低碳物流的发展现状进行了分析,从低碳物流发展环境、低碳物流发展能力以及物流低碳水平三个维度选取评价指标,运用指标鉴别力与相关性分析对评价指标进行筛选,确定最终的中部地区低碳物流绩效评价指标体系。然后运用熵值法与Critic法对各评价指标进行组合赋权,并结合灰色关联分析法构建灰色关联-Topsis模型,对中部地区2010-2019年间的低碳物流绩效进行测算,从时间和空间两个维度对测算结果进行了分析。最后通过障碍因子诊断模型计算出影响中部地区低碳物流绩效水平的障碍因子,据此提出相关对策建议。研究结果表明:时间上,在2010-2019年期间,中部地区的低碳物流绩效评价测算值增长明显,低碳物流绩效水平整体呈现上升趋势。湖北省、湖南省一直处于中部地区的前列,安徽省进步最大,位列第三,江西省和山西省的排名在第四位和第五位上交替变化,河南省排在中部地区末尾。空间上,中部地区的低碳物流绩效水平呈现出单一等级连片分布到多等级交错分布演进的特征,各省份低碳物流绩效水平区域差异显著。在影响低碳物流绩效水平的障碍因子方面,十年间,准则层中的经济环境和产业规模的障碍度处于下降状态,社会环境与发展潜力的障碍度变化趋势波动较大,低碳水平的障碍度是十年间增长幅度最大的。在指标层面的障碍因子中,平均障碍度值排名前五位的障碍因子中,出现次数最多的障碍因子依次是人均邮政业务总量、人均货物周转量、地区R&D人员比重、森林覆盖率以及物流业固定资产投资额。最后,根据上述研究结论提出相关对策建议,以期为提升中部地区低碳物流绩效水平提供一定的理论参考。图[21]表[17]参[91]

关键词：中部地区低碳物流绩效评价障碍因子

基于可信性的低碳物流网络设计多目标模糊规划问题

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系统工程理论与实践 2015年第6期35卷 1482-1492页

作者：李进浙江工商大学计算机与信息工程学院杭州310018 浙江工商大学现代商贸研究中心杭州310018

通过物流网络的优化设计来控制碳排放是提高低碳物流绩效的一种重要途径.针对模糊环境下多级低碳物流网络设计的战略定位和配置问题,综合考虑多级物流网络参数的模糊性以及战术层的多商品流、多生产技术和多运输方式的选择决策,以最小... 详细信息

通过物流网络的优化设计来控制碳排放是提高低碳物流绩效的一种重要途径.针对模糊环境下多级低碳物流网络设计的战略定位和配置问题,综合考虑多级物流网络参数的模糊性以及战术层的多商品流、多生产技术和多运输方式的选择决策,以最小化物流网络的总成本和总碳排放为目标,集成采用期望值规划方法和机会约束规划方法,建立了基于可信性的多目标模糊数学规划模型.该模型引入二氧化碳当量作为衡量物流网络对环境影响的评估指标.然后,设计了一种基于可信性测度的交互式模糊求解方法对多目标模糊规划模型予以求解.最后,通过算例验证了模型和算法的有效性和可行性.

关键词：低碳物流网络设计模糊规划可信性理论碳排放

低碳物流研究进展:基于CtieSpace的文献计量分析

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徐州工程学院学报（社会科学版） 2022年第3期37卷 79-90页

作者：王晓乐江苏财会职业学院江苏连云港222061 中国矿业大学经济管理学院江苏徐州221116

大力发展低碳物流是现阶段实现碳达峰、碳中和的重要手段。为探讨低碳物流的研究现状,以Web of Science的核心集合作为数据源,对1998年—2020年有关低碳物流的文献进行梳理,利用知识图谱法、共词分析法和引文分析法对低碳物流领域的基... 详细信息

大力发展低碳物流是现阶段实现碳达峰、碳中和的重要手段。为探讨低碳物流的研究现状,以Web of Science的核心集合作为数据源,对1998年—2020年有关低碳物流的文献进行梳理,利用知识图谱法、共词分析法和引文分析法对低碳物流领域的基础知识、知识演进以及研究热点与研究趋势展开分析和评述。基于文献计量软件CtieSpace绘制时区视图、聚类图等,通过描述性统计发现物流业碳排放的研究文献呈现逐年递增的趋势,成为学术界高度关注的研究领域。通过对低碳物流研究动态的分析,得出低碳物流研究领域基础知识、研究热点和研究趋势,对进一步深入研究低碳物流有基础性支持作用。

关键词：低碳物流文献述评 CtieSpace 知识管理

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低碳视角下J公司冷链物流配送路径优化研究

低碳视角下J公司冷链物流配送路径优化研究

作者：李祺龙安徽理工大学

学位级别：硕士

为了减缓全球变暖的现象,我国提出了“碳中和”和“碳达峰”两个目标,以限制二氧化碳的排放。在冷链物流的配送环节中,会产生大量的碳排放,这与我国的“双碳”目标相悖,因此本文构建了低碳视角下的冷链物流配送路径优化模型,以期在降低... 详细信息

为了减缓全球变暖的现象,我国提出了“碳中和”和“碳达峰”两个目标,以限制二氧化碳的排放。在冷链物流的配送环节中,会产生大量的碳排放,这与我国的“双碳”目标相悖,因此本文构建了低碳视角下的冷链物流配送路径优化模型,以期在降低配送成本、提高客户满意度的同时,减少配送过程中的碳排放。本文的研究不仅能在一定程度上丰富低碳车辆路径问题的研究,更能为现实冷链物流公司实现配送成本降低和节能减排提供一定的帮助,具有重要的理论和现实意义。本文以国内外对低碳物流、冷链物流和冷链物流配送路径优化的现有研究成果为基础,围绕着J公司的冷链物流配送路径优化问题展开。首先,阐述了低碳物流、冷链物流、车辆路径优化和时间窗的相关理论,为研究提供理论支持。其次,对J公司的背景进行了介绍,分析了其在冷链物流配送路径规划时存在的问题,根据存在的问题,确定了本文所建模型的优化目标,并对配送过程中产生的成本进行了详细的分析,列出了固定成本、运输成本、制冷成本、货损成本、惩罚成本和碳排放成本的具体计算公式,其中碳排放成本通过碳税制度进行量化。然后,根据对配送成本的分析,在一定的假设情况下,构建了考虑客户满意度和碳排放的以配送总成本最小化为目标的冷链物流配送路径优化模型,并设计了自适应的遗传算法对其进行求解。最后,为了验证优化模型和自适应遗传算法的可行性,以J公司的实际配送数据为例,使用Python语言编写构建的优化模型和设计的自适应遗传算法的代码进行仿真优化,并对比了J公司原配送路径和优化后的配送路径在各方面的差异。对比的结果表明,经过优化后的配送路径与J公司原配送路径相比,配送的总成本更低,客户满意度更高,碳排放更少。在低碳视角下对冷流物流配送路径进行优化,不仅有助于降低配送总成本、提高客户满意度,也有助于减少配送过程中产生的碳排放。通过实证检验,本文构建的优化模型和设计的自适应遗传算法都具有可行性,因此本文的研究成果不仅可以应用到J公司,对于其他类似公司同样具有一定的参考价值。图12表14参57

关键词：低碳物流冷链物流车辆路径问题遗传算法