基于移动互联的多式联运网络下甩挂运输组织优化研究

Tractor-and-trailer transportation is a new mode of transport that separates the loading and unloading process from the transport process. Combined with multimodal transport, the traditional transport pattern will be subverted and a complex hybrid network will be formed. As transportation organizations of various modes have operated independently for a long time, global optimization has become the key issue of the network. However, current researches on the problem got few attention in the literature..In this research, the tractor-and-trailer transportation organization under multimodal transport will be focused on and analyzed in a systemic way, and the pilot project of tractor-and-trailer transportation will be taken as an example as a case study. At first, multi-dimensional and multi-attribute characteristics of the hybrid network will be identified. Then, the effect mechanism of user route choice behaviors will be discussed. Furthermore, the quantitative relationship between transportation factors (transport resources and transport time) and multi-machine synchronization will be induced. Meanwhile, with the integration of user data and real-time data, the information capture analysis of mobile Internet technology, data preparation and dynamic optimization process, the global optimization of tractor-and-trailer transportation organization under multimodal transport will be realized..This research results can provide theoretical support and key technologies for the optimization of tractor-and-trailer transportation organization under multimodal transport, and also provide scientific basis and strategic references for logistics companies to make transport decisions.

甩挂运输是实现运输过程与装卸过程分离的新型运输方式，与多式联运相结合将颠覆传统的运输格局，形成复杂的混合网络结构。由于长期以来各种运输方式划线经营、分块治理，使得运输组织全局优化问题成为该网络运作面临的最大难题，而目前针对该问题的研究却不尽深入。.本研究对多式联运网络下甩挂运输组织进行系统分析，并以甩挂运输试点项目为例进行实证研究。识别混合网络的多维度多属性特征，探讨用户路径选择行为的影响机理，解析作业调度中运输资源数量及运输时间与多机同步作业特征的量化关系，同时借助移动互联技术实现用户数据与实时数据的集成，充分利用移动互联在信息捕捉分析方面的优势，辅助数据准备及动态优化等过程，实现多式联运网络下的甩挂运输组织整体优化。.本研究将为多式联运网络下的甩挂运输组织优化提供理论支撑和关键技术，并为物流企业制定运输方案提供科学依据和实践指导。

基于移动互联的多式联运甩挂运输在我国产业界的巨大发展潜力与现行理论界研究的相对滞后性形成了强烈的反差。因此，为促进我国多式联运甩挂产业健康、稳定地发展，从理论层面对多式联运甩挂的运输组织优化问题进行深入研究，以科学的理论指导实践、服务实践，成为当下需要解决的重要课题。.本研究基于上述背景，陆续探讨了考虑转运与可达性的多式联运路径优化问题，带时间窗的取送货问题，带时限要求的甩挂运输车辆调度问题，以及带时间窗的甩挂运输路径优化问题等，研究重点在于求解算法的设计与优化。研究中所采用的数据均基于基准实验，以实务为参照标准，设计开发适合问题的测试例进行算法验证。.首先，分析了一带一路中的多式联运运输问题。构建了一个完整的时空三维超网络以描述运输路径，建立了考虑转运和可达性的数学模型进行路径优化，并分情形进行了实例研究。.其次，研究了带时间窗的取送货问题。构建时空网络并建立数学模型，开发基于列生成法与启发式规则的混合算法进行求解，以期克服单纯启发式算法的缺点，在较短时间内为调度人员提供同时满足客户需求与货运限制的车辆路径组合。.第三，在取送货问题基础上，探讨了甩挂运输车辆调度问题，不仅纳入时限要求，同时兼顾配送弹性及运输成本，还考虑了现实作业中拖车只能停放在特殊客户点的约束，从而更加符合实际运输情形。建立数学模型，开发了以禁忌搜索为主要架构的两阶段混合算法进行求解，可在短时间内获得满足客户需求与货运限制的车辆路径组合。.最后，进一步探讨了甩挂运输路径优化问题，考虑时间窗约束及拖车调度情形，兼顾卡车与拖车2种车辆调度的特点，同时优化卡车路径与拖车路径，实验结果显示出良好的可行性。