铁路集装箱班列开行方案与动态定价协同优化

发布时间：2020-08-08 06:52

【摘要】：近年来,铁路集装箱班列运输是铁路运输中具有较强市场竞争力的运输方式,目前在我国铁路货运中占比逐年上升。目前我国铁路货运固定运价的价格机制不能适应目前市场化的竞争环境,也不利于铁路运输企业的收益。铁路运输企业必须建立以市场需求为导向的灵活的定价机制。除此之外,铁路集装箱班列开行和停靠决策仍然缺乏科学合理的制定机制,没有依据不同区间货主实际的货运需求量,决策的制定带有很大的主观性,影响铁路运营收益。随着我国集装箱班列路网的不断拓展和业务量的上升,如果运输网络的稳定性较差,网络中的货物积压可能会随着外界需求的变化而变化,当需求波动较大时,积压可能也会波动较大,影响运输效率和客户满意度。因此,如何在保证运输网络稳定性的基础上,将运价与开行方案协同优化是本文研究的重点。本文研究的核心内容主要有以下四点:1.对单线铁路集装箱班列在当前固定运价下的开行方案、停站方案和货运量进行优化,建立整数规划模型,并采用分支定界法进行求解。最后,通过实际的算例分析对所建模型的正确性及有效性进行了验证,通过外界需求变化对网络中货物积压的影响以及不同运价下的收益对比引出考虑网络稳定性和动态定价的必要性。2.对于单一线路有多个停靠站点的铁路集装箱班列运输,在考虑运输网络稳定性的基础上,把动态定价与开行方案结合在一起,研究集装箱班列的运营决策问题。建立了以铁路运输企业运营收益最大为目标的混合整数规划模型。3.提出了基于李雅普诺夫优化技术的BCPO算法,该算法是一种将时变网络的全局优化问题转化为单一时隙的优化问题的贪婪算法,理论上证明了该转化具有等价性。在充分考虑运输网络的稳定性的条件下对原目标函数进行优化。对于转化后的问题,采用和声搜索算法求解,并通过算例分析对所建模型和求解算法的正确性及适用性进行了验证。4.针对我国铁路集装箱班列运输网络,设计了在成网条件下的数学模型,将运价、运量以及开行方案进行协同优化。在考虑网络的基础上,提出了扰动变量,将优化后的积压控制在特定水平上。并把优化后的结果与现有运价在多项指标进行对比分析,得出采用本模型和算法进行决策的优越性,为实际应用提供依据。
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：F532.6;F532.5
【图文】：

技术路线图

函数图,运输方式

1+nnVn VeP n Ne 选择第 n 种运输方式的概率，nV 为第 n 种运输方关，是关于运价的线性函数，不同类型运输方式同，函数值也不相同。( )( )1pnpePe 为参数，其取值要依据本地样本数据，根据相关与相应的潜在需求相乘，即得选择该种运输方式的图像如下：

变化图,变化图,货运需求

西南交通大学硕士研究生学位论文客运，由于货运需求相较稳定，在一定时间内变化不大，各 OD 的潜在货运需求保持一致，即每一时隙新增需求相表 3-4 各 OD 潜在货运需求量1-3 1-4 1-5 2-3 2-4 2-5 3-4 7.22 4.13 56.75 2.06 6.19 5.15 3.09 1据和条件假设，对模型进行求解。优化后的结果是每一时停靠，部分站点不停靠且相应 OD 货运量为 0，其运输由于运算结果分别为 200*1、200*10 和 200*10 的矩阵，在间周期内的网络积压11 2( )N Niji jQ t 随时间变化的关系如下图

【参考文献】