铁路集中箱空箱调度优化建模案例(案例2)
基于静态模型的集装箱空箱调运优化设计
基于静态模型的集装箱空箱调运优化设计
随着国际贸易的不断发展,集装箱运输在货物运输中占据着越来越重要的地位。针对集装箱运输中常见的问题——空箱调运及其带来的不良影响,本文提出了一种基于静态模型的集装箱空箱调运优化设计方案。该方案以最小化调运时间和成本为优化目标,通过建立集装箱调运的静态模型,利用线性规划算法进行求解,从而实现空箱调运的最优化设计。
一、问题描述
在集装箱运输中,有时会出现空箱的现象,这些空箱需要进行调运,以满足后续货量的需要。但是,空箱调运会增加运输成本和时间,降低集装箱利用率。因此,如何在不影响正常运输的情况下,尽可能地降低空箱调运的成本和时间,是一个需要解决的问题。
二、模型建立
1.变量定义
设某个调运箱区共有 m 个集装箱,其中 n 个为使用状态的集装箱,m-n 个为未使用状态的集装箱,则调运箱区中空箱数量为:
K = m - n
对于每个集装箱,设其体积为 V,重量为 W,目的地为 j,则每个集装箱的目的地与当前运输计划中的货物目的地是否一致会影响空箱调运的成本和时间。因此,定义一个01 变量:
Xij = 1 表示将箱子 i 从起始地点运到目的地点 j;
Xij = 0 表示不将箱子 i 从起始地点运到目的地点 j;
2.目标函数
空箱调运的目标是要最小化成本和时间,成本包括箱子运输费用、吊装费用等维护费用。时间包括集装箱运输时间、装船时间、拆船时间等。
Min Z = ∑(i,j)∈E(CijXij + DijXij)
其中,E 表示所有可能的调运路线。
3.约束条件
(1)容量约束条件
集装箱空箱调运优化模型
Ab s t r a c t :I n o r d e r t o i mp r o v e t h e s h i p c o mp a n y ’ S ma n a g e me n t a n d t r a n s p o r t a t i o n e f i c i e n c y o f e mp t y c o n t a i n e r a l l o c a t i o n, a n i n t e g e r p r o g r a mmi n g me t h o d t o s t u d y he t e mp t y c o n t a i n e r a l l o c a t i o n i s s u e .C o n s i d e r -
2 0 1 3年 3月
[ 文章编号 ]1 0 0 7— 7 4 J 0 5 ( 2 0 1 3 ) 0 2- 0 1 1 4— 0 6
集装 箱 空箱调 运优 化模 型
韩晓龙 ,张盟 学
( 上海海 事大学物流研 究 中心 ,上海 2 0 1 3 0 6 )
[ 摘要 ]为了提高船公 司的集装箱空箱调 运管理 水平 和调运效 率 ,应用 了整数 规划 的方法研 究海 运集 装箱空箱调运问题.考虑租箱成本 、运输费用 、存箱 成本 、购箱成 本 以及调 运的方 向约束条 件 、各节 点的 可达性 、空箱最大调运能力的 限制等 因素 ,建立 了基 于集装箱 制造商合 作的集装箱 空箱调运 优化模 型 ,并 对该模型进行 了求解.算例表 明该模型是有效 的. 【 关键 词]空箱调运 ;随机 变量 ;整数 规划 [ 中圈分 类号]U 6 9 1+ . 3 【 文献标 志码]A
军用集装箱空箱铁路调运模型及求解算法
8 车站 和 车 站之 间第 志类集 装箱 空箱 运 )i
输 能力 限制为 。 9 )第 五类 集装箱 空箱 到 i 车站所 能承 受 的最 晚时 间 、 最早 时间分 别为 、 。
量 的空箱 。 了保持军 用集装箱 的均 衡性 , 为 军用 集
装 箱管 理机构 不可避 免地要进 行 日常集 装箱 的空 箱 调运 工作 。 因此 , 优化 军用集 装箱 空箱铁 路调 运 方 案对 于提 高军 用集 装箱 运 输管 理水 平 , 分 利 充
箱 空箱 的数 目为 : 。 。
类 集装 箱 空箱 , 车站 对 集装 箱 的到 发 时 间有 一 各
0
1
“ k )= k 』 d
k < 或 > d
≤ d k≤
。
定 的要求 , 已知各 车 站对 服 务时 间偏 好 隶 属 函数 的关 系 , 如何 在具 有 时 间约束 情 况下 得 出 以最 少 的运输 成本 获得 最大满意 度 的合 理调运 方 案 。
1 问题 的描 述
假定 在某 战役 后 勤范 围 内 , 有 个 车 站 急需
1 )空 箱 需 求 车 站 对 服 务 时 间满 意 度 函 数 1
( 即隶 属 度 函数 ) ( d , 妨 假设 隶属 度 函数 如 )不 k
铁路集装箱空箱调运优化研究
铁路集装箱空箱调运优化研究
铁路集装箱空箱调运优化研究
摘要:随着全球贸易的不断发展,铁路集装箱运输成为国际货物运输的重要方式之一。然而,在集装箱运输中,空箱调运是一个长期存在的问题。空箱调运不仅浪费时间和资源,还给环境带来不良影响。为了解决这个问题,本文通过分析现有调运问题和优化算法,提出了一种铁路集装箱空箱调运的优化方案。
一、引言
铁路集装箱空箱调运是指在集装箱运输过程中,为了满足运输需求而需要将空箱调到合适的位置,以便于下一轮货物运输。空箱调运既是一种必要的操作,也是一种费时费力的工作。针对这个问题,需要进行优化研究,提出一种高效的调运方案。
二、现有问题
目前,空箱调运存在以下问题:
1. 调运时间长:由于空箱调运需要一定的时间和人力物
力成本,导致运输周期延长,增加了企业的运营成本。
2. 调运资源浪费:在空箱调运的过程中,可能会出现未
能及时调配箱子到需要的地方的情况,从而造成资源的浪费。 3. 环境影响:空箱调运需要频繁地移动箱子,导致额外
的能源消耗和环境污染问题。
三、优化方案
本文通过分析现有调运问题,提出以下优化方案:
1. 调运计划优化:通过建立数学模型和算法,对空箱调
运进行优化计划,减少调运时间和成本。
2. 调运资源管理:利用信息技术手段,建立一个全面的
调运资源管理系统,实时监控箱子的位置和需求,提高调运效率。
3. 空箱共享机制:建立一个空箱共享机制,使不同企业
之间可以共享空箱资源,减少重复调运,提高资源利用率。
四、优化算法
本文提出了一种基于遗传算法的铁路集装箱空箱调运优化算法:
1. 初始化种群:随机生成一组个体,代表不同的调运方案。
基于静态模型的集装箱空箱调运优化设计
基于静态模型的集装箱空箱调运优化设计
空箱调运问题涉及到多个因素的综合考虑,如地区之间的距离、货物运输需求量、集装箱运输成本等。为了解决这个问题,可以采用一种基于静态模型的优化设计方法。基于静态模型的优化设计方法是指在一定时间段内,将空箱调运问题抽象为一个数学模型,并通过求解该模型,得到最优的调运方案。
具体地说,可以将空箱调运问题建模为一个整数规划问题。将各个地区的集装箱库存状态、货物运输需求量、集装箱调运路径等作为决策变量,将集装箱运输成本、调运时间等作为目标函数和约束条件,通过求解该整数规划问题,可以得到最优的调运方案。
在建模过程中,需要考虑到各个因素之间的相互影响。集装箱运输成本与调运距离呈正相关,货物运输需求量与调运路径的选择呈负相关等。还需要考虑到实际运输情况的特点,如集装箱的容量限制、货物的特殊要求等。
在求解整数规划问题时,可以采用分枝定界法等经典算法进行求解。具体地说,可以通过对整数规划问题进行分解,将其分割为一系列子问题,并通过递归地求解子问题,逐步扩展搜索空间,最终得到最优的调运方案。
基于静态模型的集装箱空箱调运优化设计方法在实际应用中具有一定的实用性和可行性。通过该方法,可以使集装箱运输更加高效、经济,并且能够有效满足货物运输的需求。
铁路集中箱空箱调度优化建模案例(案例2)
铁路集中箱空箱调度优化建模案例
一、案例背景
集装箱运输是现代化货物运输发展方向之一。但我国由于自然资源分布不平衡, 地区经济发展和城市布局等因素的影响, 全国集装箱货源分布和流向存在着很大差异, 必然导致箱流在方向上的不平衡;另一方面各种交通方式竞争十分激烈, 货主对集装箱运输提出越来越高的要求。但是影响铁路集装箱货运市场一个很重要原因是空箱调整问题, 一些车站因空箱不足而产生等待装箱时间过长,而另一些车站则有空箱积压, 大大影响了集装箱的运用效率。集装箱空箱调度与优化是铁路货运运输中一个有重要研究价值的课题。
二、问题描述
下面我们以广铁集团几个集装箱办理站的20英尺集装箱为例,分析集中箱空箱调度优化建模优化问题。集装箱空箱需求和卸空箱情况(即空箱的供应和需求)信息如表1所示,各车站之间的距离如表2所示。假设铁路货物列车的旅行速度为120公里/小时。每个20英尺空箱单位运输费用为1.98元/箱公里。若集装箱不能再规定时间窗内服务,需要一定的延迟到达或者提前到达等待费用,假设每个20英尺箱的延迟惩罚和提前到达的等待时间价值费分别为30元小时20元/箱.小时和20元/箱.小时。
表1 广铁集团几个集装箱空箱供需信息表
表2 各车站之间的距离表
三、问题分析建模
本案例需要解决的优化问题:
(1)在不考虑集装箱空箱供需服务时间窗的前提下,如何调配空箱使得空箱调配总费用最少?应用所学的运筹学中知识,构建相应的数学模型。并分析求解其最优的调配方案。
(2)若考虑空箱需求的服务时间窗问题,如何构建其相应的运筹优化决策模型。
铁路集装箱管理案例分析
案例二、到达箱发现破损
结果:该箱修理费数千元由 贵阳南站承担。
案例二、到达箱发现破损
贵阳东站犯了以下错误: 1.发现到达铁路箱破损,未与箱公司箱管部联系即擅 自起吊; 2.吊箱前未立照存查;
3.吊箱过程加剧箱体破损程度,造成箱体新伤。
以上三点,导致与发站发局交涉不利。
案例二、到达箱发现破损
正确的做法: 1.发现到达铁路箱破损,第一时间联系箱公司(箱管 部、箱公司地区营业部或箱修点均可),并拍照存查,填 记箱破记录。注意:电报、货运记录均不能代替箱破记
高时不超过3层。
案例四、集装箱堆码
规章规定:
《铁路运输货物堆码标准》(TB 1937-87)规定: 重箱码高时不超过3层。
四、集装箱堆码
实际水运早已达到重箱5层、空箱7层
案例四、集装箱堆码
如果场地有限,堆码4层不成问题。
四、集装箱堆码
但是,为了保证安全,参照港口成熟做法,路 局要求“阶梯堆码”。 优点:能有效防止高处集装箱跌落,避免造成 严重后果。
案例二、到达箱发现破损
案例二、到达箱发现破损
案例二、到达箱发现破损
11月21日凌晨2:00,贵阳东站卸C4931538集装箱一车,卸车时 发现箱号为“6077319”的集装箱箱顶部变形,检查顶部有
3×1.5×0.3米凹损,卸后货运员将箱子破损拍照后通知安全员
基于LINGO软件的铁路集装箱空箱调运优化
企业技术开发2013年1月摘
要:文章在分析我国铁路集装箱空箱调运产生原因及存在问题的基础上,以集装箱空箱周转时间最短为优化目标,
建立了集装箱空箱调运模型,并利用LINGO 软件进行算例分析。算例证明所提出的调运方案很大程度上缩短了周转时
间,提高了空箱利用率。关键词:空箱调运;周转时间;空箱利用率中图分类号:F224文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2013)01-0006-03
Research on railway empty container distribution based on LINGO sofeware
LIXiu-fen
(SchoolofTransportationandLogistics,SouthwestJiaotongUnivresity,Chengdu,Sichuan610031,China)
Abstract:Inordertoreducetheallocationtime,anoptimizationmodelofemptyrailwaycontainerallocationisbuiltinthispaper,byanalyzingthereasonwhichcausedtheemptyrailwaycontainerallocationandtheexistingallocationproblemsofcontainer.AnexampleisconductedbasedonLINGOsofewarewhichprovesthattheschedulingschemelargelyshortentheturnovertimeandimprovetheuti-lizationrateofemptycontainer.Keywords :emptycontainerallocation;turnaroudtime;utilizationrateofemptycontainer
基于集装箱港口的空箱调运流程优化
收稿 日期 :2 1 -9 5 0 00- 2
口进出箱量的不平衡、 进出箱型的不平衡和港口集疏运
能力低等 。 另一方面 , 人为因素形成的货流不平衡所引
基金 项 目:国家 自然科学 基金 资助项  ̄(0 7 1 4 ;高等学校博士学 科点专 项科研基金资助项  ̄(0 7 1 10 ) 7520) 2 0 0 5 0 2 ;辽 宁省 自然科学 基金资助项  ̄(0 8 1 1 2024)
第 5 第1期 卷 0
V 1 o. 5N o 1 .0
21年 l月 00 O
中 国 科 技 论 文 在 线 S E ClNCE AP R ON I P E LNE
O c .01 t 2 0
基于集装箱 港 口的空箱调运 流程优化
靳 志宏 ,徐
2 奇 , 兰 辉 ,
(. 1 大连 海 事大 学 交通运 输 管理 学院 ,辽 宁大连 162 ;2 大连港集团公司,辽宁大连 16 0 ) 106 . 104
2Dain o o Ld. l n La nn 1 04 C i ) . l n C . t. aP Dai , io ig16 0 , hn a a
Absr t Ani p o e e t o tie l c t np o e si p o o e n a fo tord c heal ainc s b n ay ig tac : m rv d mpyc n an ral a o r c s s r p s di ne rt u et o i e l t o t ya lzn c o o
基于静态模型的集装箱空箱调运优化设计
基于静态模型的集装箱空箱调运优化设计
一、引言
集装箱在国际贸易中扮演着重要的角色,而其中空箱调运环节是影响集装箱调运效率
和成本的关键环节之一。为了更好地优化集装箱的空箱调运设计,基于静态模型的集装箱
空箱调运优化设计成为了研究的热点之一。本文将对基于静态模型的集装箱空箱调运优化
设计进行深入探讨。
二、静态模型的概念
静态模型是指某一时间段内系统的状态和属性都是已知的,不随时间的推移而变化。
在集装箱的空箱调运中,静态模型是指在一定时间范围内,各个节点的需求、供给以及运
输网络的结构都是已知的,可以在此基础上进行集装箱的优化设计。静态模型的优势在于
对于固定时间段内的集装箱调运安排更加准确和高效。
三、集装箱空箱调运的问题描述
在国际贸易中,集装箱的调运过程一般可以分为两个部分,即进口空箱调运和出口空
箱调运。空箱调运的目的在于使得运输系统中的空箱得到更加合理和有效的利用,进而
提高运输系统的效率和降低成本。由于不同节点的需求和供给存在着不平衡性,以及空箱
的回流和调运成本,如何合理地设计空箱的调运方案成为了一个重要的问题。
四、静态模型的集装箱空箱调运优化设计
基于静态模型对集装箱的空箱调运进行优化设计可以分为以下几个步骤:
1. 数据采集与分析:首先需要收集各个节点的需求和供给情况,包括进口和出口的
情况。通过对数据的分析,可以获得各个节点的需求和供给平衡情况,以及调运成本等关
键数据。
2. 模型建立:在数据采集和分析的基础上,建立集装箱空箱调运的数学模型。模型
可以考虑各个节点之间的调运成本、回流成本、以及调运量等多个因素,通过对这些因素
铁路罐式集装箱空箱调配优化模型及遗传模拟退火算法
究 ] ,考虑重罐箱流与空罐箱流的综合优化 ,构
建铁 路空罐箱 调配 优 化 问题 的 多商 品网络 流模 型 。
鉴 于问题 的 NP Had性 ,因 为很 难 找 到可 在 多项 - r
式时间内求得最优解的精确算法 ,所以研究设计了 嵌入模拟退火操作的遗传算法对之进行求解。
位置 ( 以下统称堆场) ,罐箱在堆场堆存、清洗。 令 D为堆场的集合 ; T为整个决策时段,且为
综合优 化。本 文 借鉴 海运 空箱 调 配优 化相 关 研
收稿 日期:2 0 —62 ;修订 日期 :2 0—91 0 80 —9 0 80 —9
基金项 目:国家 自然科学基金资助项 目 (0 78 5 ;国家 “ 6 76 2 ) 八六三”计划项 目 (0 7 2 0 AAlZ 0 ) l 2 8
的多商品网络流问题 ,借鉴该类 问题模型的特征构
建 铁路 空罐箱调 配优化模 型 。 1 1 问题 描述 与符 号表示 . 为构 模 方 便 ,假 设 罐 箱 为 同一 型 号 ( 采 用 均 IO标 准 ) S ,并 且 集装 箱 堆场 和集 装 箱场 站 在 同一
空箱调配问题的动态性 ,并且没有结合重箱流进行
摘
要 :针对罐式集装箱运输的特殊性 ,考虑重箱 流和空箱流调 配的综合优化 ,以罐箱运 输费用最小 为 目
铁路集装箱空重箱运输与定价综合优化研究
铁路集装箱空重箱运输与Biblioteka Baidu价综合优 化研究
在铁路货物运输方式中,相较于整车、零担运输,集装箱运输因 其装卸效率高、货运质量高等优势,在铁路货运运量中的占比逐 年增长,发展迅速。然而,随着集装箱运输运量的增长,如何优化 集装箱运输模式,提高运输效率,增加盈利空间,已经开始受到铁 路运输领域的关注。
其中,作为关注的重点之一,空箱调运问题亟需优化解决,空箱调 运方案的不合理不仅影响着集装箱的发展,同时也会因对运输资 源的闲置从而大大增加调运成本,影响运输效益。近年来随着我 国铁路货运改革和“一带一路”等政策的实施,国家提出要大力 发展以集装箱为核心的铁路运输,并对重空流向等实行差别化定 价策略;并且,铁路总公司也可根据市场竞争状况实行一定的运 输折扣。
种种举措均表明,铁路货运必须以市场需求为导向进行定价。因 此,根据我国现有铁路集装箱的空箱调运现状及特点,本文有针 对性地提出将空重箱运输与动态定价两者相结合,通过差异化定 价调节货运需求,实现空箱调度,并提高铁路运输企业的效益。
本文主要研究了我国铁路集装箱应如何制定科学合理的定价策 略和空重箱调配计划,其中核心内容为以下三点:首先,基于铁路 现行货运市场形势,提出将空重箱运输与定价相结合,应用Logit 价格反应函数模拟铁路货运市场集装箱运价与需求之间的关系, 以铁路运输企业效益最大化为目标,建立铁路集装箱空重箱单周 期运输与定价优化模型,并与现有空箱调运优化模型对比分析, 验证所提出的模型对空重箱调配与定价的优化效果。其次,考虑 到实际运营中,空箱的供应时间要求以及铁路集装箱运输时间不 确定等因素,在空重箱单周期运输与定价优化模型的基础上,加 入对软时间窗的要求,并应用鲁棒优化方法、等价变换和对偶变 换将模型进行简化,最后应用遗传算法求解。
铁路集装箱空箱动态优化调度模型及求解算法
需 要 的第 t 空 箱数 ( 一 1 2 … , k , , , 类 , , ; =1 2 …
)l为从 i ;i i 车站到 车站 的距 离 ; 为第 t f 类集装
箱 空箱 的吨数 ; 为第 个 车 站在第 k日, 未及 时
满 足 运输 需 求 的延 迟 集装 箱 的 箱数 ; 为集 装箱 T 空箱种类 的集合 , { , , , ) 且 丁: 1 2 … ; 为第 k日, i 车站和 车站之 间第 t 集装 箱空 箱运输 能力 限 类
内可 自由安排运输任务 , 运输 指标在且仅在 当月 内 有效 。 如何动态地规划一个 计划 期内的每个 工作 日 的空箱 调度方 案 , 得在一 个计划期 内, 箱 利用 使 空 率最高 , 且调 度成本 最小 , 已成为 一个重要 的研究 课题。 笔者根据铁路集装 箱空 箱调度的业务优先原
情 况 下 , 满 足集装箱 空箱 运输 的吨公 里 数最 小 。 再 所 以, 改进 后 的模 型为
模 型 2 。
K 7 ’ H 』
mn iz=P ・ ∑ ∑ ∑ ( 一 ∑
=1 I 1 = = 1 口# 1
约束 4 。非 负 限制 及整 数约 束 :
法 的有 效 性 。
关键词
集 装 箱运 输 ; 箱 调度 ; 传 算 法 ; 目标 规 划 空 遗 多
文献 标识 码 : A
铁路集装箱空箱动态优化调度研究
3 铁路集装箱 空箱调运最优化方 案
31 相 关 变量 设 置 .
3 . 设 空箱需 求 的优先 级有 h种 ,空箱 需求 的优先 级 为 V (= .1 1
123 , , ,… , ) h
3. 第 i .2 1 车站拥有 的第 k 类集装箱空箱数 目为 ( 1 2 3 … , ) i ,,, m = 3- 第j .3 1 车站需要 的空箱需求优 先级为 v的第 k 集装 箱空箱 数 类 目为 q l2 3 … , ) = ,,, m 31 第 i .4 . 车站 运往第 i 车站 为满足 空箱需 求优先 级为 v的第 k 类
k
32 数学模型 的建立 . 根据 目 函数 和约束 条件的分析 。 标 集装箱空箱调运 优化问题可 以 描述 为以下模 型 :
h m
mx1∑ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ ∑ a = Z
… 1i I = 1 ,
1 集装箱箱型选 择失误 - 3 箱 型选择 失误会 导致某 种箱 型的 缺乏 和过剩 . 而引 发空箱 调 从
运
h
m
mZ ∑∑∑c 《 i2 n= s
√ ' '… =l2 3 , 3一, 2I. z
2 空 箱 调 运 的核 心 问题
^
21 何处调运空箱 . h 即决定 空箱从 供应地到需求地 的流动路线 ( 或途径)。 由于现实中 的集装 箱供应 地与需求 地都不是 固定 的 , 它们在 某时期 是供 应地( 需 ∑ ≤ , j:, 3 m =, 3 m 1 , l i ,1 , ; l , # i 2 …, j 2 …,; , 3 : 2 …, : 1 求地)而在 另一个 时期是可 能需求地 ( , 供应地 )因此 对一个 确定 的时 , ^ k k 期或计划期 内首先 要确定 所属各地集装箱空箱 的供应 量和需求量 . 可 ≥oa10 ≥o ≥o , , , EN ,> , i , , q 鸭 , 以得 出空箱的供应 地和需求地 。如 此才可 以得 出空箱调 运的流动 路 i12 3 , = , ,… , k l2 3 ,;= , 3 , = , , … md l 2 3 m;= , , … l 12,… h 线。 目 函数由二部分组成 : 标 第一部分表示尽量满 足高优先级 的空箱 需求 , 二部分表示空箱调配运输成本最小 。 第 约束条件有 四部分 组成 : 22 何时调运 空箱 . 从 由于班 轮船期 一般是 固定 的 , 为保 证每航次 能满载 . 尽量提 高船 运往某个 缺少空箱车站的空箱数量受到该车站空箱 需求量 的限制 : 空箱运输数量要 受 舶的载 重率 . 要求在船 舶靠, 能及时地疏运卸 下来 的集装箱 . 离时 又能 某 车站运 出的空箱 数量受到该站空箱数量 的限制 : 使得港 口 场有足够 的集 装箱装船 。这 对内陆货运站 或货主送, 堆 提箱 到线路运输 能力的限制 ; 参数和变量的非负限制及整数约束 。 有一定 的时 间要求 , 证箱子能在预定 的时 间内高效率地完成 载货周 保 4 仿真算例 转。如空箱 的内陆腹 地平 均周转时间 . 就是对空箱 在内陆 的流转 时间 的要求 。 41 已知 条 件 . 23 调 运 多 少 空 箱 . 目 有 1 个客户有集装箱 运输需求 , 需求不限一 个站 。有 1 前 O 其 1 即确定需 求地与供应地 之间空箱 的流动 量 。从供应 地儒 求地 的 个 集装箱 办理站 , 中 6 其 个办 理站 ( l A 、 3 A 、 5 A ) 多余 空 A 、2A 、4 A 、6有 空箱供应, 需求情况 , 可以知道什 么时候 供应地能 提供 空箱 . 需求 地需 箱 , 可以提供的空箱数为 (0 、5 、O 、5 、0 、 箱 ) 分别 2 箱 1箱 2 箱 1箱 3 箱 5 , 求空箱 , 这是调运 的第 一步工作 ; 接下来在调运空箱 目标下 . 综合考虑 5 办理站 ( 1 B 、 3 B 、 5 需要空箱 , 个 B 、2B 、4B )  ̄ J 4 箱 、5 、 (0 2 箱 5
铁路特种箱空箱调度模型及求解算法
mx 一d] a[ , k 0
t ≤
mx 一 , a[ 0 ]
( , i ,J ∈ } ∈
≤
( ,k K ∈ e )
() 3
箱 ,而且 预 计发 生 的运 输 收入 、成 本 已知 ,各 车站 对
特 种 箱 的 到 发 有 一 定 的时 间要 求 ,有 个 车 站 有 多 余 的第 k 特种 箱 空 箱 ,在 空箱 供 应小 于 需 求 的前 提 类 下 ,如 何设计 出满 足客 户需 求 ,实 现整 个 网络 内特 种 箱资 产效 益 最大 化 的调 度方 案 。 2 2 建 立模 型 .
型 的 可 行 性 , 为 实 现 物 流 网络 内总 体 效
益 的 最 大 化 、 减 少 排 空 费 用 的 支 出提 供
1 特 种 箱 空 箱 调 度 优 化 设 计 的 必 要 性
由于 特 种 箱 空 箱 调 度 存 在 不 平 衡 、 不确 定 、 时 限性 和 复 杂 性 的 特 点 ,因 此 有 必 要 对 其 进 行 优 化 设 计 ,主 要 体 现 在 以 下 4
我 国 区域 经 济 发 展 不 平 衡 和 市场 的 波 动性 ,特 种 箱 运 输 经常 出
现 货 源 、箱 源 和运 力 不 匹配 的 局 面 。 在 此情 况 下 ,有 必要 分 析
特 种 箱 资 源 供 不 应 求 的 情 况 下 , 考 虑 运 输 能 力 、 定 点 维 修 和 时 间 限 制 等 约 束 条
基于静态模型的集装箱空箱调运优化设计
基于静态模型的集装箱空箱调运优化设计
一、绪论
随着全球贸易的快速发展,集装箱运输在国际贸易中占据了重要地位。集装箱船舶成为了全球贸易的主要运输工具,而集装箱的装载优化和调运策略对于提高货物运输的效率和降低成本具有重要意义。空箱调运优化设计是在满足货物运输需求的前提下,通过合理运用空箱资源,提高集装箱企业运营效益的重要方面。目前在国内外对于集装箱空箱调运优化设计研究还比较缺乏,本文旨在解决这一问题,提出一种基于静态模型的集装箱空箱调运优化设计方案。
二、集装箱空箱调运问题分析
1. 集装箱空箱调运的意义
集装箱运输存在着空箱回程现象,即货箱方向和箱子回程之间有较大的不平衡。合理的空箱调运可以降低企业的成本,提高运输效率,减少环境污染。
2. 现有研究现状
国内外对于集装箱空箱调运问题的研究主要集中在数学规划模型、仿真模拟和智能优化算法方面。这些方法各有优势,但在解决实际问题时仍存在一定的局限性。
3. 空箱调运优化设计的挑战
集装箱空箱调运问题受到多种因素的影响,包括运输网络、货物需求、货柜规格等各种约束条件。如何综合考虑这些因素,提出一种适用于实际情况的空箱调运优化设计方案是当前亟待解决的问题。
三、基于静态模型的集装箱空箱调运优化设计
1. 基本思路
本文将通过建立静态模型,运用数学规划方法对集装箱空箱调运问题进行优化设计。主要的工作流程包括对空箱调运目标的明确,建立空箱调运的数学规划模型,通过求解模型得到最优的空箱调运方案。
2. 空箱调运目标的明确
空箱调运的目标主要包括降低成本、提高利用率、减少污染等方面。根据实际情况,将空箱调运问题建模成多目标优化问题,通过对目标的权衡,得到最优的空箱调运方案。
集装箱空箱调运优化的模型与方法研究
集装箱空箱调运优化的模型与方法研究
一、本文概述
随着全球贸易的快速发展,集装箱运输作为国际贸易的主要方式之一,其运作效率直接关系到全球供应链的顺畅。然而,集装箱空箱调运作为集装箱运输的重要环节,却常常面临调运效率低下、成本高昂等问题。这不仅增加了企业的运营成本,还可能影响到全球供应链的稳定。因此,对集装箱空箱调运进行优化,提高调运效率,降低运营成本,具有重要的理论意义和实践价值。
本文旨在研究集装箱空箱调运优化的模型与方法。我们将对集装箱空箱调运的现状进行分析,揭示其存在的问题和挑战。然后,我们将基于运筹学、优化理论等相关知识,建立集装箱空箱调运的数学模型,为后续的优化研究提供理论基础。接着,我们将探讨各种优化方法,如启发式算法、智能优化算法等,并将其应用于集装箱空箱调运的优化问题中。我们将通过案例分析、仿真实验等方式,验证所提出模型和方法的有效性,为实际应用提供指导。
本文的研究不仅有助于提升集装箱空箱调运的效率和降低运营成本,还能为其他领域的物流优化问题提供借鉴和参考。我们期望通过本文的研究,为集装箱运输行业的可持续发展做出贡献。
二、集装箱空箱调运现状分析
随着全球贸易的快速发展,集装箱运输作为物流行业的重要组成部分,其运作效率直接影响着整个供应链的成本和时效。然而,在实际运作中,集装箱空箱调运的问题逐渐凸显,成为制约集装箱运输效率的关键因素之一。
目前,集装箱空箱调运面临着多方面的挑战。空箱调运的不均衡性导致了资源的浪费和运输成本的增加。在某些地区,集装箱空箱供过于求,而在另一些地区则供不应求,这种不均衡状态不仅增加了运输成本,还可能导致物流链条的断裂。空箱调运的时效性也是一大问题。由于调运过程中的种种不确定因素,如天气、交通等因素,可能导致空箱无法及时到达目的地,进而影响整个物流流程的顺利进行。空箱调运过程中的信息管理也存在一定的不足,信息的滞后和不准确导致了物流决策的失误和资源的浪费。
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铁路集中箱空箱调度优化建模案例
一、案例背景
集装箱运输是现代化货物运输发展方向之一。但我国由于自然资源分布不平衡, 地区经济发展和城市布局等因素的影响, 全国集装箱货源分布和流向存在着很大差异, 必然导致箱流在方向上的不平衡;另一方面各种交通方式竞争十分激烈, 货主对集装箱运输提出越来越高的要求。但是影响铁路集装箱货运市场一个很重要原因是空箱调整问题, 一些车站因空箱不足而产生等待装箱时间过长,而另一些车站则有空箱积压, 大大影响了集装箱的运用效率。集装箱空箱调度与优化是铁路货运运输中一个有重要研究价值的课题。
二、问题描述
下面我们以广铁集团几个集装箱办理站的20英尺集装箱为例,分析集中箱空箱调度优化建模优化问题。集装箱空箱需求和卸空箱情况(即空箱的供应和需求)信息如表1所示,各车站之间的距离如表2所示。假设铁路货物列车的旅行速度为120公里/小时。每个20英尺空箱单位运输费用为1.98元/箱公里。若集装箱不能再规定时间窗内服务,需要一定的延迟到达或者提前到达等待费用,假设每个20英尺箱的延迟惩罚和提前到达的等待时间价值费分别为30元小时20元/箱.小时和20元/箱.小时。
表1 广铁集团几个集装箱空箱供需信息表
表2 各车站之间的距离表
三、问题分析建模
本案例需要解决的优化问题:
(1)在不考虑集装箱空箱供需服务时间窗的前提下,如何调配空箱使得空箱调配总费用最少?应用所学的运筹学中知识,构建相应的数学模型。并分析求解其最优的调配方案。
(2)若考虑空箱需求的服务时间窗问题,如何构建其相应的运筹优化决策模型。