时变条件下有害物品运输的路径选择研究

论文摘要

有害物品是一种具有物理、化学或生物特性的物品，它容易在生产、储存、运输中引起泄漏、燃烧、爆炸等，造成灾害事故，对周围的人口、环境和财产会产生一定的危害。随着经济的发展，有害物品的运输量在大幅的增长，有害物品对环境和人类(潜在)的危害正在扩大和加深。在有害物品运输的路径的选择中，需要同时考虑风险和行车成本等因素，这样，就将传统单目标的运输路径问题转变成了多目标问题。同时，时间因素对有害物品运输的行车成本和风险等因素都会产生一定的影响，即有害物品运输的路径问题具有明显的时变特性。研究具有时变特性的有害物品运输的路径问题具有极强的社会背景和应用前景，有利于从社会经济可持续发展的角度解决资源紧缺、交通拥挤、保护人类和生态环境系统等诸多的社会问题。目前，在有害物品运输过程中，关于风险分析和路径选择方面，仍然存在很多问题有待于进一步的研究。本文较深入地研究了时变条件下有害物品运输中的风险度量和路径选择等一系列问题，主要研究内容如下： 论文第1章在大量相关文献进行总结的基础上，分别回顾了国内、外对于有害物品运输中的风险分析和路径选择问题、多目标最短路问题和时变条件下的路径选择问题的研究成果，并指出了目前有害物品运输中对于风险研究和路径选择研究的不足，然后对文章的基本内容进行了介绍。 第2章，探讨了论文的研究基础。讨论了时变条件下考虑成本(或风险)最小化的最短路问题与静态条件下问题的区别，对静态条件下的算法不适用于时变条件下最短路求解进行了证明，分别提出了时变条件下获得单目标和多目标最短路的最优条件，并给出了时变条件下不同路径之间比较原则。最后，对有害物品运输中，如何选择目标以及这些目标的时变特性进行了分析。 第3章，研究了有害物品运输中的风险度量。首先，考虑距离和人口分布对风险的影响，建立了该条件下风险度量模型，并对给出的模型进行了进一步改进，然后分别验证了风险模型的有效性；其次，考虑了时间因素对风险的影响，建立了时变条件下的风险度量模型，并验证了时变条件下风险模型的有效性。 第4章，研究了时变条件下单一运输方式有害物品运输的最短路问题。建立了时变条件下有到达时间约束和具有多个出发时间的有害物品运输的最短路模型，设计了时变条件下多目标最短路算法，获得了时变条件下有害物品运输有效路径的集合，并

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.1.1 研究背景
• 1.1.2 有害物品运输研究综述
• 1.1.3 多目标最短路问题综述
• 1.1.4 时变条件下的路径选择问题综述
• 1.2 研究中存在的问题
• 1.3 本文的研究内容
• 第2章 基本问题和理论分析
• 2.1 时变网络理论
• 2.1.1 问题的提出
• 2.1.2 时变理论分析
• 2.2 时变条件下多目标最短路理论
• 2.2.1 问题的提出
• 2.2.2 理论分析
• 2.3 有害物品运输的基本分析
• 2.3.1 目标分析
• 2.3.2 时变特性分析
• 2.4 小结
• 第3章 有害物品运输中的风险分析
• 3.1 基本风险的确定
• 3.2 考虑人口分布的风险分析
• 3.2.1 风险模型
• 3.2.2 有效性验证
• 3.2.3 算例
• 3.3 时变条件下的风险分析
• 3.3.1 问题提出
• 3.3.2 模型
• 3.3.3 有效性验证
• 3.3.4 算例
• 3.4 小结
• 第4章 时变条件下有害物品运输中的最短路问题
• 4.1 问题描述和模型
• 4.2 算法
• 4.2.1 基本分析
• 4.2.2 阶段的划分
• 4.2.3 算法设计
• 4.3 算例
• 4.4 小结
• 第5章 时变条件下有宵禁限制的有害物品运输的最短路问题
• 5.1 问题描述和数学模型
• 5.1.1 基本问题和模型
• 5.1.2 时变条件下问题描述和模型
• 5.2 算法分析
• 5.2.1 算法
• 5.2.2 性质证明
• 5.3 算例
• 5.4 小结
• 第6章 时变条件下多式联运有害物品运输的最短路问题
• 6.1 问题的提出
• 6.2 问题的描述
• 6.3 网络变形
• 6.3.1 例子
• 6.3.2 网络变形机制
• 6.4 网络变形后的问题描述和数学模型
• 6.5 算法分析
• 6.5.1 算法
• 6.5.2 算法复杂性分析
• 6.6 算例
• 6.7 小结
• 第7章 其它相关问题研究
• 7.1 有害物品运输的平衡性研究
• 7.1.1 问题的提出
• 7.1.2 问题描述
• 7.1.3 模型建立
• 7.1.4 算法
• 7.1.5 算例
• 7.2 有害物品运输中避免重大事故的路径选择研究
• 7.2.1 问题的提出
• 7.2.2 问题的描述
• 7.2.3 建立模型
• 7.2.4 算例
• 7.3 小结
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读博士期间发表的论文及科研情况