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基于交通拥堵与绿色配送的城市物流网络设计

基于交通拥堵与绿色配送的城市物流网络设计

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作者：刘长明华北电力大学(北京)

学位级别：硕士

城市物流网络设计是支撑城市经济高质量发展、增强城市核心竞争力的必然要求。现代城市交通拥堵问题日益严重,使得车辆行驶速度降低、增加了配送时间、降低了配送效率。此外,“双碳”目标也给物流配送车型选取、路径优化等提出了新的挑... 详细信息

城市物流网络设计是支撑城市经济高质量发展、增强城市核心竞争力的必然要求。现代城市交通拥堵问题日益严重,使得车辆行驶速度降低、增加了配送时间、降低了配送效率。此外,“双碳”目标也给物流配送车型选取、路径优化等提出了新的挑战。如何在满足客户配送需求目标的前提下,在实现配送成本最小的同时降低配送过程能耗和碳排放,实现“经济-环境”系统协同发展,已成为物流配送公司关注的热点。基于此,本文考虑交通拥堵现实情况、绿色配送的发展趋势,将交通拥堵带来的配送成本变化、绿色配送的碳减排效应融入城市物流配送网络设计中,建立以总成本最小为目标的城市物流配送网络路径优化模型,并设计了相应的算法对模型求解。本文首先总结国内外相关学者对交通拥堵、城市物流配送、城市物流网络设计等方面的研究工作,发现对交通拥堵、绿色配送及城市物流网络设计三者结合研究的很少,在该领域同时考虑物流园区、配送中心和多个客户需求点之间的三级城市物流网络设计更加匮乏。其次,在阐述交通拥堵与城市物流之间交互影响的基础上,分析了公路通行能力手册、出行时间、城市交通拥堵系数等关键指标。在解释绿色配送内涵的基础上,分析了绿色配送物流车、便利通行和配送模式的发展现状以及绿色配送对城市物流网络设计的影响。再次,以固定成本、碳排放成本、运输费用和时间惩罚成本之和的配送总成本最小为目标,考虑交通拥堵引起的行车时间、行驶速度、碳排放以及绿色配送引起的路权、车辆配比及充电桩充电等相关影响因素的约束,建立了燃油车辆和电动物流车混合配送的城市物流网络设计模型,引入精英保留策略并将蜂王进化方法和交叉算子结合来改进遗传算法对模型进行求解。最后,结合M企业实例分析,得到了验证了本文优化模型和改进求解算法的可行性和有效性。本文所研究的考虑交通拥堵与绿色配送的城市物流网络优化问题,相比于传统路径优化问题,研究深度和难度均有所增加。理论层面上,拓宽了城市物流网络设计的相关理论。在实际层面上,为物流企业在实际运营中,在实现物流行业低碳目标的同时保障自身经济效益提供了参考。

关键词：交通拥堵绿色配送碳排放城市物流网络设计改进的遗传算法

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