機(jī)場(chǎng)接送服務(wù)中基于碳排放最少化的車輛路徑與調(diào)度方法.pdf

1、近年來(lái)，隨著我國(guó)民航客運(yùn)量的不斷增長(zhǎng)，針對(duì)航空客運(yùn)的服務(wù)需求也應(yīng)運(yùn)而生。如何更好地為乘機(jī)旅客提供細(xì)致周到的服務(wù)，贏得客戶信賴，增強(qiáng)品牌競(jìng)爭(zhēng)力，已經(jīng)成為航空客運(yùn)服務(wù)產(chǎn)業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)之一。在這種形勢(shì)下，航空票務(wù)公司(Flight Tickets SalesAgency，簡(jiǎn)稱FTSA)應(yīng)運(yùn)而生。航空票務(wù)公司是一類典型的服務(wù)型企業(yè)，其主要功能是代售各個(gè)航空公司機(jī)票。面對(duì)競(jìng)爭(zhēng)，航空票務(wù)公司還提供一系列的增值服務(wù):不僅代售機(jī)票，還為旅客設(shè)計(jì)最佳飛行路

2、線等?！皺C(jī)場(chǎng)接送服務(wù)”(Pickup and Delivery Serviceto Airport，簡(jiǎn)稱PDSA)是當(dāng)前航空票務(wù)公司推出的最有效的服務(wù)方式之一。PDSA雖然增加了企業(yè)的運(yùn)營(yíng)成本，卻提高了顧客的服務(wù)滿意度，進(jìn)而增強(qiáng)了企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力、增加了市場(chǎng)份額。
　　作為國(guó)家自然科學(xué)基金(71021061)、教育部博士點(diǎn)專項(xiàng)基金(20120042110023)、中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)(N090204001，N110404021)的組成

3、部分，本文將航空票務(wù)公司的免費(fèi)機(jī)場(chǎng)接送服務(wù)描述為車輛分配與調(diào)度問(wèn)題(Vehicle Allocation and SchedulingProblem，簡(jiǎn)稱VASP)。該問(wèn)題從模型的角度來(lái)說(shuō)，可以歸結(jié)為帶有時(shí)間窗的車輛路徑問(wèn)題(Vehicle Routing Problem with Time Windows，簡(jiǎn)稱VRPTW)，是運(yùn)作管理領(lǐng)域一類典型的優(yōu)化問(wèn)題。在對(duì)這些問(wèn)題的優(yōu)化建模中，優(yōu)化目標(biāo)常常是路徑最短或者時(shí)間周期最短，并沒(méi)有考慮到

4、環(huán)境因素特別是碳排放最少化目標(biāo)。在強(qiáng)制性碳排放政策下，如何通過(guò)運(yùn)輸路徑的優(yōu)化實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，不僅是建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型城市的需要，也是應(yīng)對(duì)全球氣候變化的重要舉措，這已經(jīng)成為管理者另一個(gè)重要的優(yōu)化目標(biāo)。本文在分析機(jī)場(chǎng)接送服務(wù)運(yùn)作模式和服務(wù)對(duì)象特征的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了深入的研究，主要工作概述如下：
　　(1)對(duì)車輛路徑問(wèn)題的建模方法和求解方法進(jìn)行了綜述。針對(duì)機(jī)場(chǎng)接送服務(wù)中影響碳排放因素的多元性及沒(méi)有定量描述方法的問(wèn)題，在考慮行駛距離、

5、行駛速度、載客量等方面的基礎(chǔ)上分析了車輛碳排放量的影響因素，并對(duì)其進(jìn)行了定量描述。
　　(2)首次從碳排放視角建立了以降低運(yùn)營(yíng)過(guò)程中車輛碳排放總量為目標(biāo)的0-1混合整數(shù)規(guī)劃模型;設(shè)計(jì)了面向中小規(guī)模數(shù)據(jù)的基于標(biāo)簽與集劃分的精確算法求解碳排放最少化單車型模型。該算法使VASP的計(jì)算復(fù)雜度降低，并減少了算法可行性檢驗(yàn)的計(jì)算量。分別從顧客點(diǎn)位置分布、車輛容量大小、滿意度水平、顧客點(diǎn)規(guī)模、繞行限制水平五個(gè)方面分析了對(duì)人均碳排放量的影響程度，

6、驗(yàn)證了模型的實(shí)用性和算法的有效性。
　　(3)針對(duì)大規(guī)模VASP，通常采用的方法是啟發(fā)式或亞啟發(fā)式算法對(duì)其進(jìn)行求解，本文設(shè)計(jì)了最近點(diǎn)優(yōu)先的雙向極線掃描啟發(fā)式算法求解機(jī)場(chǎng)接送服務(wù)中碳排放最少化單車型模型。通過(guò)對(duì)該算法有效性和適用性的分析，表明了該算法具有較高的實(shí)用價(jià)值。
　　(4)針對(duì)多車型碳排放最少化模型，提出了改進(jìn)的基于標(biāo)簽與集劃分的精確算法，這種算法適用于中小規(guī)模數(shù)據(jù)處理。通過(guò)分析多車型的調(diào)度結(jié)果，有效地說(shuō)明了研究機(jī)場(chǎng)接