危险货物道路运输路径优化双层规划模型研究

论文摘要

根据《道路危险货物运输管理规定》，危险货物，是指具有爆炸、易燃、毒害、腐蚀、放射性等特性，在运输、装卸和储存过程中，容易造成人身伤亡、财产毁损和环境污染而需要特别防护的货物。由于危险品常作为制造其他产品的原材料，他们在国民经济中起着重要的作用，并随着国民经济和工业的发展，危险货物与人民生产活动的关系越来越密切,危险品的需求品种和需求量也呈现出逐年上升的趋势，导致危险货物的运输量在迅速增加。危险货物道路运输是一个涉及社会公共安全的十分重要的问题，在其运输过程中，既要保证运输的安全性又要保证运输的经济性，选择一条及能保证政府对危险货物安全运输的需要，又能满足企业经济需要的路线，是政府和运输企业面临的一个重要问题。双层规划模型可以解决政府要求的运输安全性与运输企业要求的运输经济性之间的矛盾，可以更好的实现优化的目的，使得政府管理部门和运输企业经营者都满足其要求。本文在对危险货物道路运输进行系统分析的基础上，提出了危险货物道路运输路段安全性评价指标体系，并且提出了一种基于模糊理论和神经网络技术的综合评价方法，对运输路段的安全性进行了评价；根据危险货物运输的特点和广义阻抗函数的定义，建立了危险货物道路运输路段阻抗函数模型，为危险货物道路运输路径优化打下基础；结合危险货物道路运输路段安全性评价以及危险货物道路运输路段阻抗函数模型，根据Wardrop平衡原理，建立了以UE模型为下层模型的满足政府要求的运输安全性与运输企业要求的运输经济性的危险货物道路运输路径优化的双层规划模型；通过模拟退火算法和Frank-Wolfe算法分别对双层规划模型和UE模型进行求解；最后，运用matlab编写了相应的程序，进行了案例研究。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 主要符号说明
• 第一章 绪论
• 1.1 选题背景及意义
• 1.1.1 危险货物运输现状
• 1.1.2 选题意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.2 国内研究现状
• 1.2.3 既有研究存在的问题
• 1.3 论文的研究范围和主要内容
• 1.4 研究方法及技术路线
• 1.5 论文研究重点及创新点
• 第二章 危险货物道路运输及运输路径优化理论基础
• 2.1 危险货物道路运输概述
• 2.1.1 危险货物特点
• 2.1.2 危险货物道路运输国家法律法规要求
• 2.1.3 危险货物道路运输的特点
• 2.2 危险货物道路运输路径优化
• 2.2.1 危险货物道路运输路径优化特点
• 2.2.2 危险货物道路运输路径优化的原则
• 2.2.3 危险货物道路运输路径优化的条件
• 第三章 危险货物道路运输路段安全性评价及阻抗函数确定
• 3.1 危险货物道路运输路段安全性评价
• 3.1.1 危险货物道路运输路段安全性评价指标体系
• 3.1.2 基于模糊神经网络的评价方法
• 3.2 危险货物道路运输路段阻抗函数确定
• 3.2.1 阻抗函数的构成分析
• 3.2.2 危险货物道路运输路段阻抗函数
• 第四章 危险货物道路运输路径优化双层规划模型及算法设计
• 4.1 双层规划模型
• 4.1.1 双层规划模型背景介绍
• 4.1.2 双层规划模型
• 4.2 危险货物道路运输路径优化双层规划模型分析
• 4.3 危险货物道路运输路径优化双层规划模型建立
• 4.3.1 上层模型
• 4.3.2 下层模型
• 4.4 模拟退火算法及 Frank-Wolfe 算法
• 4.4.1 模拟退火算法
• 4.4.2 Frank-Wolfe 算法
• 4.5 危险货物道路运输路径优化算法设计
• 4.5.1 模拟退火算法设计
• 4.5.2 下层交通分配模型（UE 模型）基于 Frank-Wolfe 算法
• 第五章 算例
• 5.1 危险货物路段安全性评价算例
• 5.2 UE 配流算法算例
• 5.2.1 算例基本情况
• 5.2.2 算法应用结果
• 5.3 危险货物道路运输路径优化双层规划模型算例
• 5.3.1 算例基本情况
• 5.3.2 算法应用结果
• 5.3.3 结果分析
• 第六章 总结与展望
• 6.1 论文的研究成果
• 6.2 进一步展开的工作
• 参考文献
• 附录 A BP神经网络代码
• 附录 B Frank-Wolfe 算法代码
• 附录 C 模拟退火算法代码
• 附录 D 全有全无算法代码
• 附录 E 求最短路算法代码
• 个人简历 在读期间发表的学术论文
• 致谢