考虑碳排放的多式联运路径优化研究
本文关键词:考虑碳排放的多式联运路径优化研究
【摘要】:为适应经济可持续发展的现实需要,发展低碳物流已成为现代物流业发展的必然趋势。多式联运通过多种运输方式的有机组合,节能减排效果显著,成为实现低碳物流的重要手段。为调控企业的碳排放量,达到我国既定的节能减排目标,我国引入并试行了碳税和碳交易手段。传统多式联运问题主要研究货物运输中的路径选择与运输方式的组合,优化目标通常是运输成本最小,运输时间最短,较少将碳排放考虑进去。随着低碳物流推进,虽有学者将碳排放加入优化目标,但多为建立多目标优化,将碳排放量最小作为其中一个优化目标,因此碳排放的经济成本未能被有效评估。本文利用碳税、碳交易思维将运输过程中的碳排放转化为经济成本,并与运输成本、转运成本共同建立总运营成本最小化的目标函数,解决了单客户节点静态负载和多客户节点动态负载的低碳多式联运问题。其中单客户节点的多式联运问题在运输过程中载荷为定值,相当于在传统多式联运问题上引入碳成本思维。而多客户节点动态负载的低碳多式联运由于每经过一个客户节点都要进行卸货,其载荷是动态变化的,而这一场景在现实的运输中更为常见,因此本文将企业实际面临的运输任务拆解为两个相互关联的阶段,并针对两阶段的不同特点分别建立模型、针对两阶段的求解难度选择求解方法。其中阶段一为两点间的最短路问题,较易求出精确解,故采用Dijskra算法求解,阶段二具有NP计算复杂性,随算例规模求解难度逐渐增大,难以求出精确解,故采用改进的遗传算法求解。最后,通过算例仿真验证了模型与方法的有效性、实用性。从而为企业在当今的低碳政策下制定出合理的多式联运方案提供决策依据。
【关键词】:碳排放 多式联运 两阶段优化 碳税 碳交易
【学位授予单位】:合肥工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:X322;F512.4
【目录】:
- 致谢7-8
- 摘要8-9
- Abstract9-14
- 第一章 绪论14-24
- 1.1 论文研究背景与意义14-15
- 1.2 国内外研究现状15-22
- 1.2.1 碳排放量估算研究15
- 1.2.2 碳估算方法的应用15-19
- 1.2.3 低碳物流网络规划研究19-22
- 1.3 本文研究内容22-24
- 1.3.1 章节内容安排22-23
- 1.3.2 本文创新点23-24
- 第二章 低碳多式联运问题概述24-33
- 2.1 低碳物流及碳排放量影响因素24-27
- 2.1.1 低碳物流的起源与发展24
- 2.1.2 碳排放量影响因素分析24-26
- 2.1.3 低碳对策26-27
- 2.2 多式联运相关理论27-32
- 2.2.1 多式联运基本概念27
- 2.2.2 多式联运与车辆路径问题27-29
- 2.2.3 多式联运求解算法29-32
- 2.3 本章小结32-33
- 第三章 单客户节点静态负载低碳多式联运问题33-39
- 3.1 问题描述与分析33
- 3.2 模型设计与求解33-35
- 3.3 Dijskra算法设计35-36
- 3.3.1 Dijskra算法简介35
- 3.3.2 Dijskra算法基本流程35-36
- 3.3.3 Dijskra算法设计36
- 3.4 算例分析36-38
- 3.5 本章小结38-39
- 第四章 多客户节点动态负载低碳多式联运问题39-49
- 4.1 问题描述与分析39-40
- 4.2 模型设计40-42
- 4.2.1 阶段一静态负载模型40-41
- 4.2.2 阶段二模型41-42
- 4.3 改进遗传算法算法设计42-45
- 4.3.1 遗传算法简介42
- 4.3.2 遗传算法基本流程42-43
- 4.3.3 改进遗传算法设计43-45
- 4.4 算例分析45-47
- 4.5 本章小结47-49
- 第五章 总结与展望49-50
- 5.1 主要工作总结49
- 5.2 需进一步研究的问题49-50
- 参考文献50-53
- 攻读硕士学位期间的学术活动及成果清单53
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