集群智能框架下的邮政运输网络建模与优化研究

论文摘要

邮政运输是邮政生产过程中的重要环节,是邮政赖以传递邮件实现实物空间转移的物质基础,是决定邮政企业竞争能力和服务质量的关键,其中,邮政运输网络是运输环节得以顺利快速实现的重要保障。我国的邮运网络覆盖地域广阔,服务人群众多,承载和输送的邮件数量巨大、种类繁多,整个网络由多种功能、多个层次的子网络相互交错、相互衔接而成。随着经济建设和改革开放的进一步深化发展,现有网络存在的高运行成本、低时限满足率的弊端日益暴露,因此优化网络成为邮政企业提高运行效益、保持竞争实力的有效途径。本文从邮政运输系统的优化目标、问题范围、车辆因素、时限及频次规定、运输成本等方面对邮政运输问题进行了系统的分析,以邮件种类作为主要划分依据,结合普件和快件在运输途中的不同目标和要求,针对普邮网提出了侧重极小化固定成本的同时,对运输成本进行极小化的字典序线性规划模型,以及针对速递网构建了实现互寄特快邮件最快传递的同时,降低网络构建成本的字典序线性规划模型。基于集群智能理论,通过构造邮路规划智能主体模型,搭建智能框架使得在智能体的群体行为中突现出网络的最优构建方案。针对目前邮政运输规划、调度难度大、基本上依赖手工经验操作等现状,给出了邮政运输系统评估及优化平台的软件结构,并开发了针对山东省邮政速递网优化调度的研究平台,希望通过该平台的进一步完善能为邮政企业进行最优规划和调度提供良好的决策支持。最后,指出了本文不足之处以及有待进一步解决的问题,并针对邮政运输系统优化提出了一些有意义的研究方向。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 邮政网络的研究与发展
• 1.3 本文主要工作及内容安排
• 第2章 集群智能框架体系
• 2.1 集群与集群智能
• 2.2 邮政网络规划要素
• 2.2.1 邮路
• 2.2.2 运输工具
• 2.2.3 邮件种类与流量流向
• 2.2.4 时限与频次
• 2.2.5 成本
• 2.3 邮路规划智能主体
• 2.3.1 邮政网络优化模型
• 2.3.2 邮路数据
• 2.3.3 规划算法
• 2.4 智能框架的形成及网络的突现
• 第3章 针对普邮网的邮路规划
• 3.1 引言
• 3.2 普邮网建模
• 3.2.1 优化目标
• 3.2.2 问题范围
• 3.2.3 车辆因素
• 3.2.4 时限规定
• 3.2.5 频次规定
• 3.2.6 运输成本
• 3.2.7 数学模型
• 3.3 单层邮运网络的遗传算法求解
• 3.3.1 前言
• 3.3.2 两段式染色体编码
• 3.3.3 译码
• 3.3.4 初始化群体
• 3.3.5 适应度函数
• 3.3.6 选择
• 3.3.7 交叉
• 3.3.8 变异
• 3.3.9 个体可行性检验
• 3.3.10 计算实例
• 3.4 多层子网的协调及蚁群算法实现
• 3.4.1 前言
• 3.4.2 蚁群算法原理
• 3.4.3 多层协调算法设计
• 3.4.4 计算实例
• 3.4.4.1 问题描述
• 3.4.4.2 问题求解
• 3.5 本章小结
• 第4章 针对速递网的邮路规划
• 4.1 引言
• 4.2 速递网建模
• 4.2.1 速递网构建目标
• 4.2.2 问题范围
• 4.2.3 特快专递邮件时限规定
• 4.2.4 特快专递邮件频次规定
• 4.2.5 车辆因素
• 4.2.6 运行成本
• 4.2.7 邮政速递网络架构模式
• 4.2.8 数学模型
• 4.3 速递网优化算法设计
• 4.3.1 特快邮件分拣封发局邮路搜索算法
• 4.3.2 非特快邮件分拣封发局邮路搜索算法
• 4.3.3 瓶颈消除算法
• 4.4 计算实例
• 4.5 本章小结
• 第5章 邮政运输系统评估及优化平台
• 5.1 引言
• 5.2 软件结构
• 5.2.1 邮政运输系统建模模块
• 5.2.2 邮政运输系统评估模块
• 5.2.3 邮政运输系统优化模块
• 5.3 研究平台
• 5.4 本章小结
• 第6章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间完成的论文及参加的科研工作
• 学位论文评阅及答辩情况表