多式聯運供應鏈的協調與協同優(yōu)化研究.pdf

1、隨著制造業(yè)全球化趨勢的不斷深化，國際集裝箱多式聯運已經成為國際貿易的重要橋梁，其運輸服務網絡的覆蓋日趨全球化。在這樣的背景下，多式聯運更加強調物流企業(yè)之間的相互協作、以及不同運輸方式之間的無縫銜接，以滿足不同客戶的個性化、一體化服務要求。而如何提高多式聯運供應鏈的運營效率和服務質量不僅引起了人們的廣泛關注，而且已成為物流優(yōu)化領域研究的熱點問題。
　　本文旨在從多式聯運全局優(yōu)化、以及局部協調的角度，對上述問題展開討論。首先在分布式決

2、策下研究企業(yè)之間的協商機制、以及多式聯運供應鏈的動態(tài)構建方法;然后考慮多式聯運中的不確定性、及碳排放等問題，以運輸速度為契合點進行擴展研究;最后以集裝箱碼頭的泊位和岸橋為例，討論了動態(tài)不確定環(huán)境下物流終端的作業(yè)優(yōu)化對多式聯運計劃的可靠性以及貨物按時交付率的影響。本文具體的研究工作包括如下三個方面:
　　第一、針對多式聯運中的動態(tài)性、自治性、合作性等特點，提出了一種基于多agent系統(tǒng)的多式聯運供應鏈動態(tài)構建方法，旨在通過agent

3、間的信息交互與協商，構建出滿足托運人要求的運輸方案。構建過程分為招投標決策和中標決策。在招投標決策中，采用重復拍賣機制，通過價格引導使承運人自主壓縮運輸時間，以滿足托運人的時間約束，從而創(chuàng)建出多式聯運網絡。在中標決策中，通過拉格朗日啟發(fā)式算法得到滿足時間約束的多式聯運運輸方案。仿真實驗表明，針對絕大部分問題實例，這種方法能夠有效地求解出滿足時間約束下的優(yōu)化解;同時，相比固定步長下的更新機制，自主決策下的方案更新機制可以有效加快協商過程的

4、收斂性。
　　第二、將運輸時間和中轉時間的不確定性、以及碳排放等問題引入多式聯運供應鏈的動態(tài)構建，建立了多式聯運隨機模型。一方面，從運輸速度和燃油消耗之間的關系入手，采用基于活動的方法估算運輸過程中的碳排放量;另一方面，采用機會約束來描述不確定環(huán)境下的時間窗約束滿足情況，并用近似確定性等價形式代替機會約束，以提高模型的求解速度。在招投標決策中，采用基于動態(tài)中轉備選集的網絡變形、以及考慮期望值的節(jié)點預處理來改進上一章的動態(tài)協商機制。

5、在中標決策中，針對模型中的機會約束，設計了一種基于變長染色體的改進遺傳算法求解模型。通過仿真結果可以看出，針對大部分問題實例，本章推導出的近似確定性等價形式可以有效加快算法的求解速度。仿真實驗還分析了機會約束中置信水平的靈敏度，并驗證了該模型下的求解方案能夠有效地降低運輸過程中的碳排放量。
　　第三、針對船舶實際到港時刻的動態(tài)不確定性，提出了一種基于魯棒反應式策略的泊位和岸橋聯合調度方法，在分布式決策下設計了多agent系統(tǒng)的框架

6、模型。預調度階段，在以計劃延誤時間為服務性指標的泊位分配模型中，引入緩沖時間長度作為魯棒性指標，建立了基于冗余策略的魯棒泊位分配模型，并采用CPLEX求解。執(zhí)行階段，采用as soon as possible的調整策略和基于合同網的協商機制，合理調配泊位和岸橋，進一步提高系統(tǒng)計劃執(zhí)行的穩(wěn)定性。仿真實驗表明，針對實際中的問題規(guī)模，CPLEX可以有效地求得最優(yōu)解;此外，魯棒泊位分配方案在不確定環(huán)境下的抗干擾能力明顯高于傳統(tǒng)方案，而相對于僅采