面向远海岛礁群的多级双向物流网络规划

论文摘要

在当前国际形势错综复杂、海洋渔业和能源资源被争夺以及航运通道安全面临着窘迫挑战的环境下,伴随着我国远海岛礁人工填海建设项目的陆续完成,为确保岛礁上人类生活及生产物资运输的畅通,亟需规划并建立综合考虑中转岛礁选址、运输航线配置、库存控制计划等各项因素的多级双向物流运输网络系统。本文以远海岛礁群为背景开展海上运输多级双向物流网络规划问题的优化研究,将运输航线设置为往返、循环两种类型;坚持实行“大船运大岛,小船运小岛”的原则,对上下两层运输网络分别以并行搜索的方式配置各岛礁的航班各项参数,以实现在顺利完成运输任务的前提下达到成本降至最低化的目标。文章主要从以下四个方面开展研究工作:首先,阐述了文章选题背景、研究目的及意义,从物流网络构建与优化、航线配船及运输、陆岛交通状况、南海政治问题等方面回顾了国内外学者的研究现状,分别就区域物流、轴辐式物流网络、逆向物流网络等方面阐述了相关研究内容和方法,从而为本文的研究提供理论支持。其次,针对岛礁群地理气候环境,岛礁群系统物资需求和产出物资情况,将岛礁群物流体系特征进行了分析;阐述了岛礁群海运物流网络中枢纽中心选址系统、海运航线运输系统、仓库存储系统各部分的设计原则;综合考虑船舶购置及运营成本、码头建设成本、仓储系统运营成本等因素,建立了以海运为背景统筹规划MLIRP的联合优化模型。再次,针对所建模型的特点提出了适合求解所述问题的双层并行搜索遗传算法进行求解。最后,以我国南海西沙群岛、东沙群岛和南沙群岛为例建立岛礁群海运物流网络体系,设定系统中各岛礁所需的日均物资补给量、产品回运量、备选船型吨级、各类相关成本、经营核算期、安全库存时间等参数,并根据不同规模问题与遗传算法分别就运算结果、结果稳定性、计算时间、计算占用内存等指标进行比较,从而验证了所建模型及算法的可行性与合理性。本文研究的内容和方法与以陆运为主的LIRP问题具有差异性,因此可以丰富LIRP联合优化问题的应用场景,为进一步开展更加复杂多变条件下对物流运输网络系统的研究提供借鉴,并对我国南海开发和建设具有重要的理论意义和实用价值。本研究的创新性成果主要包括以下内容:（1）构建了综合考虑“路径-选址-路径”的联合优化物流网络系统,建立了以海运为背景统筹规划MLIRP的联合优化模型。（2）提出了适合求解所述问题的双层并行搜索遗传算法进行求解,有效避免了在下层网络搜索的过程中影响上层网络搜索的弊端。（3）以我国南海西沙群岛、东沙群岛和南沙群岛的实际情况为例,并根据不同规模问题将本文算法与遗传算法进行结果对比,验证了所建模型及算法的可行性与合理性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
•   1.1 研究背景及意义
•     1.1.1 研究背景
•     1.1.2 研究意义
•   1.2 国内外研究综述
•     1.2.1 关于物流网络构建与优化研究
•     1.2.2 关于航线配船及其运输研究
•     1.2.3 关于选址、路径、库存联合优化研究
•     1.2.4 关于陆岛交通规划研究
•     1.2.5 关于南海问题研究
•   1.3 研究内容及方法
•   1.4 论文结构框架
• 2 相关理论及方法概述
•   2.1 区域物流概述
•     2.1.1 区域物流的内涵
•     2.1.2 区域物流系统的特征
•   2.2 轴辐式物流网络概述
•     2.2.1 轴辐式物流网络概念及种类
•     2.2.2 轴辐式物流网络的特点
•   2.3 逆向物流网络概述
•     2.3.1 逆向物流定义
•     2.3.2 逆向物流网络的特征
•     2.3.3 正向与逆向物流网络的关系
•   2.4 LIRP问题综述
•   2.5 启发式算法
•     2.5.1 遗传算法概述
•     2.5.2 模拟植物生长算法概述
•   2.6 本章小结
• 3 远海岛礁群物流系统优化模型
•   3.1 岛礁群背景分析
•     3.1.1 岛礁群所处环境分析
•     3.1.2 岛礁群物资需求与产出分析
•     3.1.3 岛礁群物流体系特殊性和复杂性分析
•     3.1.4 岛礁群物流网络特征分析
•     3.1.5 岛礁群物流政策分析
•   3.2 岛礁群海运物流网络设计
•     3.2.1 海运物流网络设计原则
•     3.2.2 海运节点系统设计
•     3.2.3 海运网络系统设计
•     3.2.4 海运仓储系统设计
•   3.3 海运系统成本模型构建
•     3.3.1 参数定义
•     3.3.2 船舶运营成本模型
•     3.3.3 码头建设成本模型
•     3.3.4 仓储系统成本模型
•     3.3.5 海运系统总成本组合模型
•   3.4 本章小结
• 4 文章算法设计
•   4.1 算法基本思想
•   4.2 模拟植物生长算法及其改进
•     4.2.1 改进算法基本思路
•     4.2.2 改进算法基本迭代步骤
•   4.3 遗传算法及其改进
•     4.3.1 染色体选择及表达设计
•     4.3.2 染色体交叉设计
•     4.3.3 染色体变异设计
•     4.3.4 染色体目标函数设计
•     4.3.5 改进算法运行机制及其步骤
•   4.4 本章小结
• 5 实例分析
•   5.1 基本数据及相关参数
•   5.2 计算结果
•   5.3 算法比较
•   5.4 结果灵敏度分析
•   5.5 本章小结
• 6 结论、建议与展望
•   6.1 结论
•   6.2 建议与展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者简历及攻读硕士学位期间的科研成果

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 丁凯

导师: 王诺,董永祥

关键词: 远海,岛礁群,联合优化模型,双层并行搜索,多级双向物流,网络规划

来源: 大连海事大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑,经济与管理科学

专业: 数学,公路与水路运输,宏观经济管理与可持续发展,交通运输经济

单位: 大连海事大学

分类号: O221;F552.7;F259.27

DOI: 10.26989/d.cnki.gdlhu.2019.000683

总页数: 80

文件大小: 4430K

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