考虑时效与运力匹配要求的两级物流网络车辆调度问题研究

Synergistically employing multiple vehicles can help enterprises promote the timely logistics service and save logistics cost synchronously. From the angle of multi-echelon logistics networks, this project concentrates on the 2E-TVRP that exists on a two-echelon network where the intercity full-truck load and innercity less-than-truck load are combined on the same network. The time-constrained requirement is used to make routings of different echelons interacting. By considering the matching of capacities of various vehicles, the 2E-TVRP-MC is put forward in which time-windows and delivery deadlines are used to guarantee the timely logistics service..The 2E-TVRP includes three types: with single central depot and single satellite, with single central depot and multiple satellites, and with multiple central depots and multiple satellites. The 2E-TVRP-MC also includes three types: with single satellite, with double satellites, and with multiple satellites. This project will put emphasis upon a series of mixed integer programming models and the solving methods. The objective function includes the total cost (or profit) and the CO2 emissions per ton-kilometer, which make it possible to compare the vehicle routing characteristics under different objectives. The demonstration research aims to the present network of intercity tractor-semitrailer transportation integrating city logistics distribution, and the network of airline cargo transportation integrating road express..This project will provide a series of models and algorithms. It is expected to supplement and expand research literature and to support enterprises' decision on the utilization of various vehicles.

协同运用载运能力各异的车辆，有助于平衡好物流服务时效和成本节约之间的关系。从层级化网络的视角，本项目将中长途干线整车运输和短途零担配送融合在两级物流网络中，以时效要求来衔接各级网络的车辆路径，提出2E-TVRP问题；再兼顾不同层级上多种车辆协同运用时的运力匹配要求，以时间窗和送达时限来确保物流服务时效，提出2E-TVRP-MC问题。.2E-TVRP问题有三类情景：单中心场站单中转站、单中心场站多中转站、多中心场站多中转站；2E-TVRP-MC问题有三类情景：单中转站、双中转站、多中转站。重点研究一系列混合整数规划模型及求解方法；分别以成本或利润、吨公里CO2排放量为目标函数，研究不同目标下各类车辆的协同调度方法；针对公路快速货运领域和民航公路快递领域不同类型运力的综合调度方法开展实例研究。.本项目系列化研究成果，既补充和拓展学术界既有研究工作，又可为企业提供运力优化运用参考。

协同运用载运能力各异的车辆，有助于平衡物流服务时效和成本之间的关系，而层级网络视角下的多类型车辆路径问题是国际学术界关注的热点。本项目将中长途干线运输和短途零担配送融合在两级物流网络中，提出2E-TVRP问题及其若干类拓展问题。本项目已达到的研究目标是：考虑时效和运力匹配要求等因素，提出若干类型的针对两级网络车辆路径问题的建模机理；研究面向典型应用情景的一系列数学规划问题，提出优化求解算法；针对公路快运、民航货邮和高铁运输等领域多类型运力的综合运用方法开展实例研究。.项目组针对两级网络车辆路径问题中不同层级路径间的衔接机理创新、干线网络上甩挂车辆路径优化、民航和高铁领域多类型运力协同运用方法的实例研究等领域，从典型问题情景界定、数学规划建模与有效性验证、求解方法设计和实现、战略策略分析等角度展开深入研究。迄今已提出4类新的两级网络车辆路径问题建模机理，针对10余种实践情景开展数学规划建模和求解方法研究。本项目已取得的研究进展和成果符合项目计划书中拟定的研究计划，取得了一系列有明确创新性的学术成果。.在本项目执行期内，共完成SCI收录国际期刊论文8篇（其中，《Transportation Research Part B: Methodological》期刊论文4篇），国际学术会议论文8篇（其中，2篇获得大会的最佳论文奖），国内中英文期刊论文5篇，硕士学位论文10篇，获得中国物流与采购联合会科技进步奖1项（二等奖），获得中国物流学术年会优秀论文奖一等奖2项、二等奖1项。项目组成员参加国际国内学术会议并作分组报告10余人次，受邀做大会主题报告2次。培养硕士学位研究生10名（已毕业），另有4名硕士研究生在读，并正在拓展本项目的某些关键科学问题。.本项目提出了一系列的贴近实践的两级网络车辆路径问题研究成果，既拓展国际学术界既有研究工作，也为我国运输和物流企业提供了运力管控决策参考。