機場接送服務中基于碳排放最少化的車輛路徑與調度方法.pdf

1、近年來，隨著我國民航客運量的不斷增長，針對航空客運的服務需求也應運而生。如何更好地為乘機旅客提供細致周到的服務，贏得客戶信賴，增強品牌競爭力，已經(jīng)成為航空客運服務產業(yè)關注的焦點之一。在這種形勢下，航空票務公司(Flight Tickets SalesAgency，簡稱FTSA)應運而生。航空票務公司是一類典型的服務型企業(yè)，其主要功能是代售各個航空公司機票。面對競爭，航空票務公司還提供一系列的增值服務:不僅代售機票，還為旅客設計最佳飛行路

2、線等?！皺C場接送服務”(Pickup and Delivery Serviceto Airport，簡稱PDSA)是當前航空票務公司推出的最有效的服務方式之一。PDSA雖然增加了企業(yè)的運營成本，卻提高了顧客的服務滿意度，進而增強了企業(yè)競爭力、增加了市場份額。
　　作為國家自然科學基金(71021061)、教育部博士點專項基金(20120042110023)、中央高?；究蒲袠I(yè)務費(N090204001，N110404021)的組成

3、部分，本文將航空票務公司的免費機場接送服務描述為車輛分配與調度問題(Vehicle Allocation and SchedulingProblem，簡稱VASP)。該問題從模型的角度來說，可以歸結為帶有時間窗的車輛路徑問題(Vehicle Routing Problem with Time Windows，簡稱VRPTW)，是運作管理領域一類典型的優(yōu)化問題。在對這些問題的優(yōu)化建模中，優(yōu)化目標常常是路徑最短或者時間周期最短，并沒有考慮到

4、環(huán)境因素特別是碳排放最少化目標。在強制性碳排放政策下，如何通過運輸路徑的優(yōu)化實現(xiàn)節(jié)能減排，不僅是建設資源節(jié)約型和環(huán)境友好型城市的需要，也是應對全球氣候變化的重要舉措，這已經(jīng)成為管理者另一個重要的優(yōu)化目標。本文在分析機場接送服務運作模式和服務對象特征的基礎上，進行了深入的研究，主要工作概述如下：
　　(1)對車輛路徑問題的建模方法和求解方法進行了綜述。針對機場接送服務中影響碳排放因素的多元性及沒有定量描述方法的問題，在考慮行駛距離、

5、行駛速度、載客量等方面的基礎上分析了車輛碳排放量的影響因素，并對其進行了定量描述。
　　(2)首次從碳排放視角建立了以降低運營過程中車輛碳排放總量為目標的0-1混合整數(shù)規(guī)劃模型;設計了面向中小規(guī)模數(shù)據(jù)的基于標簽與集劃分的精確算法求解碳排放最少化單車型模型。該算法使VASP的計算復雜度降低，并減少了算法可行性檢驗的計算量。分別從顧客點位置分布、車輛容量大小、滿意度水平、顧客點規(guī)模、繞行限制水平五個方面分析了對人均碳排放量的影響程度，

6、驗證了模型的實用性和算法的有效性。
　　(3)針對大規(guī)模VASP，通常采用的方法是啟發(fā)式或亞啟發(fā)式算法對其進行求解，本文設計了最近點優(yōu)先的雙向極線掃描啟發(fā)式算法求解機場接送服務中碳排放最少化單車型模型。通過對該算法有效性和適用性的分析，表明了該算法具有較高的實用價值。
　　(4)針對多車型碳排放最少化模型，提出了改進的基于標簽與集劃分的精確算法，這種算法適用于中小規(guī)模數(shù)據(jù)處理。通過分析多車型的調度結果，有效地說明了研究機場接