鐵路集裝箱中心站關(guān)鍵資源調(diào)度優(yōu)化理論與方法.pdf

1、集裝箱運輸是一種先進的現(xiàn)代化運輸方式，在國際和國內(nèi)貿(mào)易貨物運輸中發(fā)揮著重要作用。集裝箱鐵路運輸是集裝箱運輸組織中的一種重要形式，結(jié)合了集裝箱運輸和鐵路運輸?shù)碾p重優(yōu)點，具有安全、便捷、節(jié)能、環(huán)保和“門到門”等優(yōu)勢，是鐵路貨運發(fā)展的重要方向。作為集裝箱鐵路運輸發(fā)展的重要平臺，鐵路集裝箱中心站在功能布局、作業(yè)調(diào)度、運輸組織、運營管理等方面與傳統(tǒng)的鐵路集裝箱辦理站不同，其生產(chǎn)運營效率對整個鐵路集裝箱運輸網(wǎng)絡(luò)與多式聯(lián)運系統(tǒng)的運輸質(zhì)量、綜合效率、服

2、務(wù)水平有著重要的影響。
　　本文以鐵路集裝箱中心站關(guān)鍵資源為研究對象，以關(guān)鍵資源的調(diào)度優(yōu)化為研究點，對鐵路集裝箱中心站關(guān)鍵資源調(diào)度優(yōu)化理論及方法進行了深入的研究。本文的主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)中心站關(guān)鍵資源的界定。通過對鐵路集裝箱中心站的功能布局、資源分類、作業(yè)流程等進行分析，結(jié)合集裝箱港口關(guān)鍵資源的構(gòu)成，在中心站空間資源和設(shè)備資源中界定本文中心站關(guān)鍵資源。
　　(2)中心站關(guān)鍵資源調(diào)度優(yōu)化體系架構(gòu)的構(gòu)建。通過對

3、中心站關(guān)鍵資源調(diào)度優(yōu)化的對象、目標(biāo)進行分析，構(gòu)建中心站關(guān)鍵資源調(diào)度優(yōu)化框架;并對優(yōu)化框架下關(guān)鍵資源調(diào)度優(yōu)化問題的目標(biāo)集、決策變量集和約束條件集進行分析，建立中心站關(guān)鍵資源調(diào)度優(yōu)化體系，為本文后續(xù)的關(guān)鍵資源調(diào)度研究提供理論支撐。
　　(3)中心站堆存空間資源調(diào)度優(yōu)化研究。在中心站關(guān)鍵資源調(diào)度優(yōu)化體系架構(gòu)下，以堆存空間資源為研究對象，建立中心站堆存空間資源調(diào)度的兩階段優(yōu)化模型。第一階段為中心站堆場箱量均衡分配模型，將到發(fā)箱均衡地分配到

4、堆場各箱區(qū);第二階段建立中心站堆場箱位指派模型，為分配到箱區(qū)的集裝箱指派較優(yōu)箱位，使堆存產(chǎn)生的壓箱數(shù)最小。針對兩階段模型的特點，分別設(shè)計了算法對模型進行求解。
　　(4)中心站裝卸設(shè)備資源調(diào)度優(yōu)化研究。在中心站關(guān)鍵資源調(diào)度優(yōu)化體系架構(gòu)下，以裝卸設(shè)備資源為研究對象，以優(yōu)化軌道門吊的裝卸作業(yè)順序為目標(biāo)，針對不同裝卸調(diào)度模式，分別建立單作業(yè)線固定范圍裝/卸調(diào)度優(yōu)化模型、多作業(yè)線固定范圍裝卸混合調(diào)度優(yōu)化模型、多作業(yè)線柔性范圍裝卸混合調(diào)度優(yōu)

5、化模型，設(shè)計算法對上述模型進行求解。并在三種裝卸調(diào)度模式下，對軌道門吊的作業(yè)時間和空駛距離進行比較分析。
　　(5)中心站堆存與裝卸關(guān)鍵資源集成調(diào)度優(yōu)化研究。在中心站關(guān)鍵資源調(diào)度優(yōu)化體系架構(gòu)下，以堆存空間資源和裝卸設(shè)備資源為研究對象，通過分析軌道門吊裝卸調(diào)度優(yōu)化和集裝箱堆存箱位指派優(yōu)化目標(biāo)之間的相互影響、相互制約、相互反饋的關(guān)系，建立中心站堆存與裝卸關(guān)鍵資源集成調(diào)度優(yōu)化的雙層規(guī)劃模型，設(shè)計了雙層遺傳算法對模型進行求解。并在堆存與裝

6、卸關(guān)鍵資源中的集成調(diào)度優(yōu)化和單獨調(diào)度優(yōu)化兩種模式下，對軌道門吊的作業(yè)時間和空駛距離進行比較分析。
　　通過開展鐵路集裝箱中心站關(guān)鍵資源調(diào)度優(yōu)化的研究，不僅能夠豐富鐵路集裝箱運輸組織、集裝箱多式聯(lián)運運輸組織等領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論，為鐵路集裝箱中心站的規(guī)劃、建設(shè)、運營管理提供理論支持;還能夠?qū)崿F(xiàn)對中心站堆存和裝卸作業(yè)調(diào)度的優(yōu)化，使集裝箱在站內(nèi)有序、通暢、高效流轉(zhuǎn)，達(dá)到中心站運營管理的科學(xué)化和調(diào)度決策的最優(yōu)化，對鐵路集裝箱中心站有著廣泛的工程