鐵路貨運產品設計與服務網絡優(yōu)化理論與方法研究.pdf

1、面向全品類的鐵路貨運服務，要求鐵路貨運企業(yè)能夠準確地把握不同客戶群體、不同市場細分的需求特點，設計出具有差異化和針對性的鐵路貨運產品，以滿足鐵路貨運市場個性化、異質化的運輸需求。在此背景下，本文首先從需求分析的角度，提出基于選擇偏好異質性的鐵路貨運產品設計相關模型與方法，構建了以需求為導向的鐵路貨運產品設計理論體系;其次，根據不同鐵路貨運客戶所表現(xiàn)出來的層次化的服務價值，構建基于服務價值的鐵路貨運服務網絡優(yōu)化模型，解決了多樣化運輸需求背

2、景下的鐵路貨運服務方案設計問題。從戰(zhàn)術層面的角度，完善了鐵路貨運產品設計與服務網絡優(yōu)化的相關理論與方法，對于改進鐵路貨運產品設計理念，提升鐵路貨運產品的市場競爭力具有重要的理論與現(xiàn)實意義。
　　本文的研究工作主要包括:
　　(1)從需求分析的角度，界定了鐵路貨運產品的內涵，將位移服務和服務屬性作為鐵路貨運產品的構成要素，分析了鐵路貨運市場的構成，結合離散選擇行為理論，構建了包括顯性變量和隱性變量的鐵路貨運客戶選擇行為模式，并

3、闡述了基于優(yōu)勢準則、滿意度準則、重要度準則、效用值準則、遺憾值準則的鐵路貨運客戶決策準則，介紹了鐵路貨運客戶服務價值的研究方法，以及鐵路貨運市場細分模型;
　　(2)將運輸價格、運輸時間、運輸頻率、運輸可靠性以及運輸安全性作為鐵路貨運服務的服務屬性，采用基于選擇的聯(lián)合分析法(CBC)，以及正交設計方法和轉換法，實現(xiàn)了對運輸服務方案和選擇集的設計。以隨機效用最大化(RUM)模型、隨機遺憾最小化（RRM）模型、混合RUM-RRM模型作

4、為行為模型，提出了基于多元Logit(MNL)模型、混合Logit(ML)模型的選擇偏好度量模型，并構建了綜合時間價值、可靠性價值、服務頻率價值以及安全性價值的服務價值度量體系。對各類模型下的最大似然估計方法進行了闡述;
　　(3)提出了基于K均值聚類算法的外源性市場細分模型，以及以潛類(LC)模型和隨機參數(shù)潛類(LCML)模型為基礎的的內生性市場細分方法，后者能夠對有限的市場細分間離散分布的偏好異質性以及市場細分內部連續(xù)分布的偏

5、好異質性進行測算，給出了確定市場細分數(shù)量的貝葉斯信息法則(BIC)。同時，將鐵路貨運目標市場劃分為價格敏感型、服務敏感型、一致均衡型三大類，并提出了“浮動運價+基礎服務”、“差異運價+優(yōu)質服務”、“同等運價+同等服務”的鐵路貨運產品設計策略，以及“整體差異營銷+部分集中營銷”的組合營銷策略。
　　(4)采用概念模型，揭示了運輸價格與運輸服務在服務選擇行為中的變動關系，驗證了服務價值對于鐵路貨運服務網絡優(yōu)化效率的影響，并提出了基于服

6、務價值和運輸需求量的鐵路貨運客戶服務優(yōu)先級確定方法。進而以服務價值作為成本要素，構建了以服務的開行成本、運輸成本、中轉作業(yè)成本以及各項服務價值成本最小化為目標，并具有線路能力約束與中轉作業(yè)約束的鐵路貨運服務網絡整數(shù)優(yōu)化模型，提出了基于K短路算法的鐵路貨運服務方案的設計思路，探討了模擬退火算法的改進方案，給出了改進模擬退火算法的偽代碼以及求解算法的完整流程。
　　(5)以西南地區(qū)鐵路貨運客戶的選擇行為數(shù)據為基礎，分別采用RUM模型、

7、RRM模型以及混合RUM-RRM模型對全體樣本以及分類樣本中的鐵路貨運客戶的選擇偏好異質性、服務價值進行估計。探討了面對不同服務方案時，鐵路貨運客戶對于運輸價格和運輸服務的相互權衡與妥協(xié)效應。同時，根據內生性市場細分方法，驗證了混合RUM-RRM模型比傳統(tǒng)RUM模型與單一RRM模型在模型估計結果上的優(yōu)勢，并根據BIC值得到了最佳的市場細分結果。進一步地，以一個具有14個節(jié)點和20個區(qū)段的局部鐵路運輸網絡為例，通過設計多項具有不同服務水平

8、的服務屬性組合，對具有多個層次服務價值的鐵路貨運需求的服務類型選擇、中轉作業(yè)判定以及服務頻率選擇等服務網絡優(yōu)化問題進行了驗證。
　　服務網絡優(yōu)化結果表明，單一的、缺乏針對性的鐵路貨運產品形式無法有效地滿足多樣化的運輸需求與異質性的選擇偏好，只有采用差異化和針對性的鐵路貨運產品設計策略，提供具有不同服務水平和運輸價格的鐵路貨運服務，才能實現(xiàn)服務網絡總成本的優(yōu)化。同時，驗證了改進后的模擬退火算法的搜索能力要明顯優(yōu)于傳統(tǒng)模擬退火算法。并