多式聯(lián)運(yùn)供應(yīng)鏈的協(xié)調(diào)與協(xié)同優(yōu)化研究.pdf

1、隨著制造業(yè)全球化趨勢(shì)的不斷深化，國際集裝箱多式聯(lián)運(yùn)已經(jīng)成為國際貿(mào)易的重要橋梁，其運(yùn)輸服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋日趨全球化。在這樣的背景下，多式聯(lián)運(yùn)更加強(qiáng)調(diào)物流企業(yè)之間的相互協(xié)作、以及不同運(yùn)輸方式之間的無縫銜接，以滿足不同客戶的個(gè)性化、一體化服務(wù)要求。而如何提高多式聯(lián)運(yùn)供應(yīng)鏈的運(yùn)營(yíng)效率和服務(wù)質(zhì)量不僅引起了人們的廣泛關(guān)注，而且已成為物流優(yōu)化領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)問題。
　　本文旨在從多式聯(lián)運(yùn)全局優(yōu)化、以及局部協(xié)調(diào)的角度，對(duì)上述問題展開討論。首先在分布式?jīng)Q

2、策下研究企業(yè)之間的協(xié)商機(jī)制、以及多式聯(lián)運(yùn)供應(yīng)鏈的動(dòng)態(tài)構(gòu)建方法;然后考慮多式聯(lián)運(yùn)中的不確定性、及碳排放等問題，以運(yùn)輸速度為契合點(diǎn)進(jìn)行擴(kuò)展研究;最后以集裝箱碼頭的泊位和岸橋?yàn)槔懻摿藙?dòng)態(tài)不確定環(huán)境下物流終端的作業(yè)優(yōu)化對(duì)多式聯(lián)運(yùn)計(jì)劃的可靠性以及貨物按時(shí)交付率的影響。本文具體的研究工作包括如下三個(gè)方面:
　　第一、針對(duì)多式聯(lián)運(yùn)中的動(dòng)態(tài)性、自治性、合作性等特點(diǎn)，提出了一種基于多agent系統(tǒng)的多式聯(lián)運(yùn)供應(yīng)鏈動(dòng)態(tài)構(gòu)建方法，旨在通過agent

3、間的信息交互與協(xié)商，構(gòu)建出滿足托運(yùn)人要求的運(yùn)輸方案。構(gòu)建過程分為招投標(biāo)決策和中標(biāo)決策。在招投標(biāo)決策中，采用重復(fù)拍賣機(jī)制，通過價(jià)格引導(dǎo)使承運(yùn)人自主壓縮運(yùn)輸時(shí)間，以滿足托運(yùn)人的時(shí)間約束，從而創(chuàng)建出多式聯(lián)運(yùn)網(wǎng)絡(luò)。在中標(biāo)決策中，通過拉格朗日啟發(fā)式算法得到滿足時(shí)間約束的多式聯(lián)運(yùn)運(yùn)輸方案。仿真實(shí)驗(yàn)表明，針對(duì)絕大部分問題實(shí)例，這種方法能夠有效地求解出滿足時(shí)間約束下的優(yōu)化解;同時(shí)，相比固定步長(zhǎng)下的更新機(jī)制，自主決策下的方案更新機(jī)制可以有效加快協(xié)商過程的

4、收斂性。
　　第二、將運(yùn)輸時(shí)間和中轉(zhuǎn)時(shí)間的不確定性、以及碳排放等問題引入多式聯(lián)運(yùn)供應(yīng)鏈的動(dòng)態(tài)構(gòu)建，建立了多式聯(lián)運(yùn)隨機(jī)模型。一方面，從運(yùn)輸速度和燃油消耗之間的關(guān)系入手，采用基于活動(dòng)的方法估算運(yùn)輸過程中的碳排放量;另一方面，采用機(jī)會(huì)約束來描述不確定環(huán)境下的時(shí)間窗約束滿足情況，并用近似確定性等價(jià)形式代替機(jī)會(huì)約束，以提高模型的求解速度。在招投標(biāo)決策中，采用基于動(dòng)態(tài)中轉(zhuǎn)備選集的網(wǎng)絡(luò)變形、以及考慮期望值的節(jié)點(diǎn)預(yù)處理來改進(jìn)上一章的動(dòng)態(tài)協(xié)商機(jī)制。

5、在中標(biāo)決策中，針對(duì)模型中的機(jī)會(huì)約束，設(shè)計(jì)了一種基于變長(zhǎng)染色體的改進(jìn)遺傳算法求解模型。通過仿真結(jié)果可以看出，針對(duì)大部分問題實(shí)例，本章推導(dǎo)出的近似確定性等價(jià)形式可以有效加快算法的求解速度。仿真實(shí)驗(yàn)還分析了機(jī)會(huì)約束中置信水平的靈敏度，并驗(yàn)證了該模型下的求解方案能夠有效地降低運(yùn)輸過程中的碳排放量。
　　第三、針對(duì)船舶實(shí)際到港時(shí)刻的動(dòng)態(tài)不確定性，提出了一種基于魯棒反應(yīng)式策略的泊位和岸橋聯(lián)合調(diào)度方法，在分布式?jīng)Q策下設(shè)計(jì)了多agent系統(tǒng)的框架

6、模型。預(yù)調(diào)度階段，在以計(jì)劃延誤時(shí)間為服務(wù)性指標(biāo)的泊位分配模型中，引入緩沖時(shí)間長(zhǎng)度作為魯棒性指標(biāo)，建立了基于冗余策略的魯棒泊位分配模型，并采用CPLEX求解。執(zhí)行階段，采用as soon as possible的調(diào)整策略和基于合同網(wǎng)的協(xié)商機(jī)制，合理調(diào)配泊位和岸橋，進(jìn)一步提高系統(tǒng)計(jì)劃執(zhí)行的穩(wěn)定性。仿真實(shí)驗(yàn)表明，針對(duì)實(shí)際中的問題規(guī)模，CPLEX可以有效地求得最優(yōu)解;此外，魯棒泊位分配方案在不確定環(huán)境下的抗干擾能力明顯高于傳統(tǒng)方案，而相對(duì)于僅采