港口集疏运体系下的集装箱甩挂运输组织优化研究

Container drayge operation is such a mode of transport that, according to the predetermined operation plan, the tractor drops a trailer (or container) at the loading/unloading node, and pull another trailer (or container) to keep operating. The container drayge operation is still in its infancy in China, and gets the focused promotion by the Ministry of Transport. Serving for the configuration and consolidation system in a port, container drayge operation is a key factor to improve the port configuration and consolidation efficiency, and reduce the port congestion. The mode has a huge potential for develoment in domestic industry. However, current theoretical researches are relative lagged behind, most of which are qualitative analysis and empirical researches combined with specific cases. Quantitative analysis and practical application value are not enough. Based on the 'synchronized operation by multi-machines' characteristic of the container drayge operation, this project makes intensive research on organization and optimization on container drayge operation system, which serves for the configuration and consolidation system in a port, in the multimodal transport system. Firstly, the suitable combined operation mode for the drayge system, in which the choice of customer in routes is stochastic, is designed. Secondly, feasible deployment of the three complemental resources(i.e. tractor, trailer, container) is optimized. Thirdly, the operation scheduling approach based on the combined operation mode and resource deployment concluded above is proposed. The results can provide decision support for the development of the container drayge operation.

集装箱甩挂运输是指牵引车按照预定的运行计划，在货物装卸作业点甩下所拖的挂车（或集装箱），换上其他挂车（或集装箱）继续运行的运输组织方式。集装箱甩挂运输在我国仍处于起步阶段，是交通运输部近年来重点推广的运输模式。服务于港口集疏运体系的集装箱甩挂运输，是提高港口集疏运效率、减少港口拥堵的重要环节，在我国产业界具有巨大的发展潜力。而现行理论界的研究相对较为滞后，且大多为结合特定案例开展的定性分析与实证研究，缺乏定量的分析技术支撑和实际应用价值。 本研究围绕集装箱甩挂运输"多机同步作业"的基本特征，针对服务于港口集疏运体系、多式联运下的集装箱甩挂运输组织优化问题展开深入研究。为具有用户运输路径选择随机性的甩挂系统设计适宜的组合运作模式；优化牵引车、挂车、集装箱三类互补性资源的保有量和配比关系；在此基础上，提出上述组合运作模式与资源配置下的甩挂运输调度优化方法，为集装箱甩挂运输的发展提供决策支持。

集装箱甩挂运输是指牵引车按照预定的运行计划，在货物装卸作业点甩下所拖的挂车（或集装箱），换上其他挂车（或集装箱）继续运行的运输组织方式。集装箱甩挂运输在我国仍处于起步阶段，是交通运输部近年来重点推广的运输模式。服务于港口集疏运体系的集装箱甩挂运输，是提高港口集疏运效率、减少港口拥堵的重要环节，在我国产业界具有巨大的发展潜力。而现行理论界的研究相对较为滞后，且大多为结合特定案例开展的定性分析与实证研究，缺乏定量的分析技术支撑和实际应用价值。. 本项目以大连港作为调研与实证研究对象，调查港口集疏运体系作业流程、甩挂运输运作模式及作业调度策略，获取实践性第一手资料；对项目研究的基础理论进行研究。在此基础上，对港口集疏运体系作业优化、甩挂运输作业模式、资源配置优化、既定作业模式下的甩挂运输作业调度等不同层面和维度的问题进行了分析。.项目在对集装箱甩挂运输复杂网络及甩挂运输“多机同步作业”进行分析的基础之上进行甩挂运输及港口集疏运体系组织优化，主要研究成果在于：（1）滚装甩挂运输通道规划与运作模式设计。构建滚装甩挂运输潜力的评价指标体系，综合考虑了定性和定量指标，利用模糊均值聚类算法对样本城市进行筛选和分析。在此基础上，设计滚装甩挂运作模式；（2）甩挂运输运力配置。构建包含基尼系数、投入成本最低的双目标优化整数规划模型并设计算法求解，确定集装箱甩挂运输系统中牵引车、挂车、集装箱三类运送工具资源的合理保有量，以及这三类资源的配比关系。（3）甩挂作业调度优化数学模型构建及求解。包括两方面：①混合模式下的多车型交叉甩挂调度优化；②空挂任务不确定情形下的甩挂运输调度优化。（4）港口集疏运体系作业优化。包括码头堆场作业、船舶配载优化、集卡路径优化等。