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    集裝箱公鐵聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化研究綜述

    2023-01-04 11:11:13李欣雅任舒翼
    河南科學(xué) 2022年4期
    關(guān)鍵詞:公鐵集裝箱運(yùn)輸

    李欣雅,任舒翼,孫 巖

    (1.山東開放大學(xué)理工學(xué)院,濟(jì)南 250010;2.山東財(cái)經(jīng)大學(xué)管理科學(xué)與工程學(xué)院,濟(jì)南 250014)

    集裝箱公鐵聯(lián)運(yùn)兼顧了公路運(yùn)輸在中短途貨物集疏運(yùn)上機(jī)動(dòng)靈活的優(yōu)勢,以及鐵路運(yùn)輸在長途運(yùn)輸上運(yùn)輸量大、經(jīng)濟(jì)性好、可靠性高的特點(diǎn),同時(shí)以標(biāo)準(zhǔn)化的集裝箱為貨物載體,能夠有效提高運(yùn)輸效率[1],是最具代表性的多式聯(lián)運(yùn)形式.近年來,我國公路運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)不斷完善.集裝箱公鐵聯(lián)運(yùn)已經(jīng)成為我國內(nèi)陸運(yùn)輸系統(tǒng)的重要組成部分,為我國經(jīng)濟(jì)社會的持續(xù)發(fā)展提供了長足的動(dòng)力.隨著集裝公鐵聯(lián)運(yùn)系統(tǒng)的成熟,如何實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的高效運(yùn)營與管理成為運(yùn)輸從業(yè)者以及運(yùn)輸規(guī)劃領(lǐng)域的專家學(xué)者關(guān)注的焦點(diǎn).在集裝公鐵聯(lián)運(yùn)系統(tǒng)運(yùn)營層面的各類規(guī)劃中,集裝箱公鐵聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化能夠根據(jù)多樣化的運(yùn)輸需求,設(shè)置優(yōu)化目標(biāo),綜合考慮公路運(yùn)輸和鐵路運(yùn)輸?shù)倪\(yùn)輸組織特點(diǎn)、公鐵聯(lián)運(yùn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、運(yùn)輸環(huán)境等因素,規(guī)劃最佳的集裝箱運(yùn)輸路徑,實(shí)現(xiàn)集裝箱在起訖點(diǎn)之間的運(yùn)輸[2].因此,路徑優(yōu)化是實(shí)現(xiàn)集裝箱公鐵聯(lián)運(yùn)系統(tǒng)高效運(yùn)營管理的關(guān)鍵[3-4].

    目前,關(guān)于集裝箱公鐵聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化的國內(nèi)外文獻(xiàn)十分豐富.既有文獻(xiàn)針對不同的問題優(yōu)化情景,構(gòu)建了相應(yīng)的集裝箱公鐵聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化模型,設(shè)計(jì)了問題求解算法.通過對既有相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行的綜述,系統(tǒng)梳理集裝箱公鐵聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化問題研究模塊,了解問題研究的發(fā)展現(xiàn)狀,探討未來研究方向,對于后續(xù)集裝箱公鐵聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化問題的深入全面研究具有重要的意義.而關(guān)于集裝箱公鐵聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化研究綜述的文獻(xiàn)極為有限.因此,本文將從優(yōu)化目標(biāo)設(shè)定、運(yùn)輸方式建模、運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建、運(yùn)輸化解規(guī)劃、求解算法設(shè)計(jì)5個(gè)模塊出發(fā),綜合分析問題優(yōu)化情景,對集裝箱公鐵聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化問題展開綜述研究.

    1 優(yōu)化目標(biāo)設(shè)定

    1.1 經(jīng)濟(jì)目標(biāo)

    目前,物流成本已占到企業(yè)生產(chǎn)成本的30%~50%,降低物流成本已成為企業(yè)的第三利潤源[5].在客戶需求導(dǎo)向下,降低成本與費(fèi)用是選擇運(yùn)輸服務(wù),規(guī)劃運(yùn)輸路徑的首要目標(biāo)[6].因此,無論單目標(biāo)優(yōu)化還是多目標(biāo)優(yōu)化,集裝箱公鐵聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化研究均將完成運(yùn)輸訂單或運(yùn)輸任務(wù)的費(fèi)用(或成本)最小化作為優(yōu)化的經(jīng)濟(jì)目標(biāo).在規(guī)劃此目標(biāo)時(shí),文獻(xiàn)[7-10]根據(jù)多式聯(lián)運(yùn)的運(yùn)輸過程和中轉(zhuǎn)過程將費(fèi)用劃分為在途運(yùn)輸費(fèi)用和節(jié)點(diǎn)中轉(zhuǎn)作業(yè)費(fèi)用,不同運(yùn)輸方式的在途運(yùn)輸費(fèi)率不同,不同的節(jié)點(diǎn)中轉(zhuǎn)形式也具有不同的中轉(zhuǎn)作業(yè)費(fèi)率.

    Sun[11]、Ayar和Yaman[12]研究在考慮鐵路等運(yùn)輸方式節(jié)點(diǎn)固定作業(yè)時(shí)間窗的基礎(chǔ)上考慮了集裝箱提早到達(dá)節(jié)點(diǎn)需要等待至固定作業(yè)時(shí)間窗下界然后進(jìn)行中轉(zhuǎn)作業(yè)的情形,在考慮免費(fèi)存儲時(shí)間的基礎(chǔ)上,規(guī)劃了集裝箱節(jié)點(diǎn)儲存保管費(fèi)用,據(jù)此將完成運(yùn)輸訂單的費(fèi)用規(guī)劃為在途運(yùn)輸費(fèi)用、節(jié)點(diǎn)裝卸作業(yè)費(fèi)用以及節(jié)點(diǎn)儲存保管費(fèi)用.與文獻(xiàn)[7-10]相比,文獻(xiàn)[11-12]對經(jīng)濟(jì)目標(biāo)的規(guī)劃與整個(gè)運(yùn)輸過程的各個(gè)作業(yè)環(huán)節(jié)更加契合.

    集裝箱公鐵聯(lián)運(yùn)的一大優(yōu)勢在于通過公路運(yùn)輸?shù)募柽\(yùn)提高鐵路干線運(yùn)輸?shù)囊?guī)模經(jīng)濟(jì)[13].費(fèi)率折扣是實(shí)現(xiàn)干線運(yùn)輸規(guī)模經(jīng)濟(jì)的有效途徑.張旭等[14]、Chang[5]、Moccia等[15]少數(shù)文獻(xiàn)提出了關(guān)于運(yùn)輸量的階梯式遞減費(fèi)率函數(shù),據(jù)此構(gòu)建了考慮規(guī)模經(jīng)濟(jì)的多式聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化的經(jīng)濟(jì)目標(biāo).構(gòu)建考慮費(fèi)率折扣的目標(biāo)函數(shù)是解決干線運(yùn)輸貨運(yùn)不足問題的有效手段,通過降低費(fèi)用提高干線運(yùn)輸對運(yùn)輸訂單或運(yùn)輸任務(wù)的吸引力,能夠有效提高干線運(yùn)輸方式的裝載率,充分發(fā)揮干線運(yùn)輸運(yùn)量大、成本低的優(yōu)勢.

    1.2 時(shí)效性目標(biāo)

    集裝箱公鐵聯(lián)運(yùn)多應(yīng)用于長距離運(yùn)輸中,往往需要消耗大量的運(yùn)輸時(shí)間.近年來,隨著準(zhǔn)時(shí)生產(chǎn)等先進(jìn)策略在生產(chǎn)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,客戶對運(yùn)輸時(shí)效性的重視程度越來越高[16].除規(guī)劃經(jīng)濟(jì)目標(biāo)降低費(fèi)用外,集裝箱公鐵聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化研究的相關(guān)文獻(xiàn)采用了多種方法以提高路徑優(yōu)化的時(shí)效性.

    1)運(yùn)輸時(shí)限約束

    大量文獻(xiàn)規(guī)劃運(yùn)輸時(shí)限約束,使得集裝箱按照規(guī)劃路徑運(yùn)抵運(yùn)輸終點(diǎn)的時(shí)刻或耗用的總時(shí)間不得超過客戶規(guī)定的運(yùn)輸時(shí)限[12,17-20].采用運(yùn)輸時(shí)限約束能夠避免運(yùn)輸?shù)难舆t完成,但是仍存在集裝箱過早抵達(dá)運(yùn)輸終點(diǎn)的情況.

    2)運(yùn)輸時(shí)限硬時(shí)間窗

    少數(shù)相關(guān)文獻(xiàn)構(gòu)建了集裝箱多式聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化的硬時(shí)間窗約束,使得集裝箱運(yùn)抵運(yùn)輸終點(diǎn)的時(shí)刻或耗用的總時(shí)間不早于硬時(shí)間窗的下界且不晚于其上界,從而避免集裝箱提早或延遲到達(dá)運(yùn)輸終點(diǎn)[21].但是,在運(yùn)輸實(shí)踐中,客戶往往在一定程度上接受集裝箱提早或延遲運(yùn)達(dá).因此,采用運(yùn)輸時(shí)限硬時(shí)間窗規(guī)劃集裝箱公鐵聯(lián)運(yùn)路徑的靈活性較差.

    3)運(yùn)輸時(shí)限軟時(shí)間窗

    針對硬時(shí)間窗的不足,Sun等[11,22-24]、李愈等[25]研究了考慮軟時(shí)間窗的集裝箱公鐵聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化問題.上述研究認(rèn)為集裝箱可以較運(yùn)輸時(shí)限時(shí)間窗提早或延遲運(yùn)抵運(yùn)輸終點(diǎn),但會產(chǎn)生懲罰費(fèi)用,并將該項(xiàng)費(fèi)用歸入經(jīng)濟(jì)目標(biāo)中,通過經(jīng)濟(jì)目標(biāo)的優(yōu)化,提高集裝箱運(yùn)輸較運(yùn)輸時(shí)限時(shí)間窗的準(zhǔn)時(shí)性.但是在實(shí)際運(yùn)輸中,與軟時(shí)間窗相關(guān)的懲罰費(fèi)用難以有效確定,而且集裝箱提早或延遲到達(dá)運(yùn)輸終點(diǎn)并不一定會在短期內(nèi)造成經(jīng)濟(jì)損失[7].

    4)運(yùn)輸時(shí)限模糊軟時(shí)間窗

    針對運(yùn)輸時(shí)限軟時(shí)間窗的不足,梁曉慷[26]、于雪嶠等[27]、Sun和Li[28]提出了運(yùn)輸時(shí)限模糊軟時(shí)間窗對客戶對路徑優(yōu)化時(shí)效性的滿意度進(jìn)行建模.運(yùn)輸時(shí)限模糊軟時(shí)間窗以梯形模糊數(shù)的形式予以表示,相關(guān)的客戶滿意度函數(shù)則以梯形模糊數(shù)的模糊隸屬度函數(shù)表示,并構(gòu)建客戶滿意度約束.

    5)多目標(biāo)優(yōu)化

    Xiong和Wang[10]、Sun和Lang[29]等研究認(rèn)為降低費(fèi)用和減少運(yùn)輸時(shí)間對于規(guī)劃集裝箱公鐵聯(lián)運(yùn)路徑是同樣重要的,具體構(gòu)建了“費(fèi)用-時(shí)間”雙目標(biāo)優(yōu)化模型.同時(shí),關(guān)于運(yùn)輸時(shí)限軟時(shí)間窗,在懲罰費(fèi)用難以確定的情況下,孫巖等[7]將集裝箱運(yùn)輸終點(diǎn)提早或延遲時(shí)間的最小化作為時(shí)效性目標(biāo),構(gòu)建了路徑優(yōu)化的雙目標(biāo)線性規(guī)劃模型.同樣,針對運(yùn)輸時(shí)限模糊軟時(shí)間窗,Sun和Li[26]構(gòu)建了集裝箱公鐵聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化的客戶滿意度目標(biāo),即客戶滿意度的最大化.

    1.3 環(huán)境目標(biāo)

    運(yùn)輸系統(tǒng)作為“人-機(jī)-環(huán)境”系統(tǒng),其運(yùn)行也會產(chǎn)生明顯的環(huán)境影響.2018年,運(yùn)輸業(yè)的碳排放量已經(jīng)超過碳排放總量的30%[30].目前,我國正在實(shí)際行動(dòng)積極實(shí)施“碳中和”和“碳達(dá)峰”政策,不斷推動(dòng)完善國內(nèi)的溫室氣體減排工作.運(yùn)輸業(yè)作為節(jié)能減排的重要行業(yè),也在積極落實(shí)國家政策,實(shí)踐低碳運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展,推動(dòng)集裝箱公鐵聯(lián)運(yùn)低碳路徑、綠色路徑的優(yōu)化研究.目前,關(guān)于集裝箱公鐵聯(lián)運(yùn)低碳路徑優(yōu)化研究多集中在如下3個(gè)方面.

    1)碳稅法

    碳稅法是目前既有文獻(xiàn)規(guī)劃低碳路徑最常用的方法[21-22,31-33],是對運(yùn)輸中的碳排放進(jìn)行收稅,并將碳稅作為經(jīng)濟(jì)目標(biāo)的一部分.通過優(yōu)化經(jīng)濟(jì)目標(biāo),降低包括碳稅在內(nèi)的總費(fèi)用,從而降低集裝箱公鐵聯(lián)運(yùn)中的碳排放.但是,Sun等[22]指出存在一些路徑優(yōu)化案例對碳排放稅率的敏感性較弱,降低規(guī)劃路徑的碳排放需要設(shè)置較高的稅率,而較高的碳排放稅率在實(shí)際中的可行性往往難以確定.

    2)多目標(biāo)優(yōu)化

    多目標(biāo)優(yōu)化法也是既有文獻(xiàn)的常用方法[24,34-36].將規(guī)劃路徑的碳排放量最小化作為與經(jīng)濟(jì)目標(biāo)或時(shí)效性目標(biāo)相并列,構(gòu)建低碳路徑優(yōu)化的多目標(biāo)優(yōu)化模型,求得問題的帕累托解,實(shí)現(xiàn)對包括環(huán)境目標(biāo)在內(nèi)的多個(gè)優(yōu)化目標(biāo)的折中處理.

    3)碳交易法

    相較于碳稅法和多目標(biāo)優(yōu)化法,碳交易法在集裝箱公鐵聯(lián)運(yùn)低碳路徑優(yōu)化研究中的應(yīng)用較少.但是,該方法在車輛調(diào)度問題[37-38]、生產(chǎn)路徑問題[39]等研究上得到了一定的應(yīng)用,并表現(xiàn)出較好的可行性.碳交易法在設(shè)定碳排放限額的基礎(chǔ)上,規(guī)定高于限額的碳排放量將額外收費(fèi),而低于限額的碳排放可進(jìn)行交易以獲得收益,從而推動(dòng)低碳路徑的規(guī)劃.

    目前,關(guān)于集裝箱公鐵聯(lián)運(yùn)低碳路徑優(yōu)化的相關(guān)文獻(xiàn)大都偏向某一種方法的直接應(yīng)用之上,缺少對不同低碳方法優(yōu)化低碳路徑的效率和可行性進(jìn)行分析研究.而針對給定的案例,以多目標(biāo)優(yōu)化的帕累托解為基準(zhǔn),分析碳稅法和碳交易法的效率和可行性,一方面能夠幫助決策者設(shè)定合理的參數(shù)(包括碳排放稅率、碳排放限額、碳交易價(jià)格),另一方面能夠幫助決策者選擇最佳的低碳方法規(guī)劃集裝箱公鐵聯(lián)運(yùn)低碳路徑.

    除上述普遍的優(yōu)化目標(biāo)外,涉及非常規(guī)貨物運(yùn)輸?shù)募b箱路徑優(yōu)化問題還需要考慮其他特定的優(yōu)化目標(biāo).例如,對于危險(xiǎn)品運(yùn)輸而言,其公鐵聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化需要考慮運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)目標(biāo)[4];對于生鮮貨物運(yùn)輸而言,其公鐵聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化需要規(guī)劃運(yùn)輸損耗目標(biāo)[40].本文認(rèn)為后續(xù)研究應(yīng)從多目標(biāo)優(yōu)化的角度出發(fā)研究集裝箱公鐵聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化問題,探討不同優(yōu)化目標(biāo)之間的折中處理策略.而求解多目標(biāo)優(yōu)化問題的方法十分豐富,包括先驗(yàn)法(例如,加權(quán)求和法)、后驗(yàn)法(例如,ε約束法)以及交互式模糊規(guī)劃法等.

    2 運(yùn)輸方式建模

    集裝箱公鐵聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化涉及公路運(yùn)輸和鐵路運(yùn)輸兩種不同的運(yùn)輸方式.目前,大部分既有文獻(xiàn)將集裝箱在節(jié)點(diǎn)的中轉(zhuǎn)作業(yè)簡化為連續(xù)的“集裝箱達(dá)到→集裝箱即刻中轉(zhuǎn)→集裝箱即刻出發(fā)”過程[2,4].基于上述簡化,Xiong和Wang[10]、Sun和Lang[29]以運(yùn)輸成本最低和運(yùn)輸時(shí)間最短為優(yōu)化目標(biāo)構(gòu)建多式聯(lián)運(yùn)路徑規(guī)劃的雙目標(biāo)優(yōu)化模型;Zhang等[21]提出了帶有硬時(shí)間窗的多式聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化模型,設(shè)計(jì)了問題求解的遺傳算法;溫旭紅等[41]基于碳稅法研究了多式聯(lián)運(yùn)低碳路徑優(yōu)化問題.近年來,越來越多的研究開始關(guān)注不同運(yùn)輸方式運(yùn)輸組織上的區(qū)別對路徑優(yōu)化的影響.規(guī)劃不同運(yùn)輸方式的不同運(yùn)輸組織模式使得優(yōu)化建模中對集裝箱公鐵聯(lián)運(yùn)流程的規(guī)劃符合實(shí)際運(yùn)輸情景,能夠有效提高路徑優(yōu)化支持實(shí)際運(yùn)輸?shù)目尚行?因此,設(shè)定優(yōu)化目標(biāo)后的首要工作即對運(yùn)輸方式進(jìn)行建模.

    2.1 鐵路運(yùn)輸建模

    1)節(jié)點(diǎn)固定出發(fā)時(shí)刻

    目前,考慮運(yùn)輸方式節(jié)點(diǎn)固定出發(fā)時(shí)刻的相關(guān)文獻(xiàn)較多.Hrusovsky等[42]設(shè)定了節(jié)點(diǎn)固定出發(fā)時(shí)刻約束,能夠保證集裝箱到達(dá)中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)的時(shí)刻不晚于后續(xù)所選鐵路運(yùn)輸服務(wù)在該節(jié)點(diǎn)的固定出發(fā)時(shí)刻,在此基礎(chǔ)上以完成多批運(yùn)輸訂單的費(fèi)用最省為目標(biāo),設(shè)計(jì)了一種混合仿真與優(yōu)化方法,對服務(wù)時(shí)間不確定下的多式聯(lián)運(yùn)低碳路徑優(yōu)化問題進(jìn)行了優(yōu)化.在相同的設(shè)定下,Guo等[43]研究了考慮運(yùn)輸訂單動(dòng)態(tài)變化和配送軟時(shí)間窗的多式聯(lián)運(yùn)路徑實(shí)時(shí)優(yōu)化問題;Heinold和Meisel[35]以歐洲集裝箱公鐵聯(lián)運(yùn)系統(tǒng)為研究對象,分別以排放量優(yōu)化和運(yùn)輸時(shí)間優(yōu)化為目標(biāo),研究了集裝箱運(yùn)輸路徑優(yōu)化問題.

    2)節(jié)點(diǎn)固定作業(yè)時(shí)間窗

    Chang[5]規(guī)劃了多式聯(lián)運(yùn)中鐵路運(yùn)輸和航空運(yùn)輸兩種運(yùn)輸方式節(jié)點(diǎn)固定作業(yè)時(shí)間窗的硬約束,要求集裝箱運(yùn)抵中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)的時(shí)刻必須在后續(xù)所選鐵路/航空運(yùn)輸在該節(jié)點(diǎn)的作業(yè)時(shí)間窗內(nèi).而Ayar和Yaman[12]、Moccia等[15]認(rèn)為集裝箱到達(dá)節(jié)點(diǎn)的時(shí)刻不應(yīng)晚于時(shí)間窗的上界,但可以早于時(shí)間窗的下界,當(dāng)集裝箱到達(dá)節(jié)點(diǎn)的時(shí)刻早于時(shí)間窗下界時(shí),需要等待至該下界,然后才能進(jìn)行中轉(zhuǎn)作業(yè).據(jù)此,前者研究了土耳其某貨運(yùn)公司的多批次貨物多式聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化問題,后者則對意大利多式聯(lián)運(yùn)系統(tǒng)進(jìn)行了路徑優(yōu)化研究.

    3)固定列車開行方案

    在實(shí)際運(yùn)輸情景中,鐵路運(yùn)輸需要遵守固定列車開行方案,列車開行方案規(guī)定了鐵路貨運(yùn)列車的固定開行路徑、開行周期、節(jié)點(diǎn)作業(yè)時(shí)間窗、節(jié)點(diǎn)到發(fā)時(shí)刻.集裝箱公鐵聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化問題需要全面考慮鐵路運(yùn)輸固定列車開行方案對路徑優(yōu)化的約束.目前,相關(guān)文獻(xiàn)對規(guī)劃列車開行方案的關(guān)注度不高.為了提高路徑優(yōu)化支持實(shí)際集裝箱公鐵聯(lián)運(yùn)的可行性,后續(xù)研究在優(yōu)化模型時(shí)需要重點(diǎn)關(guān)注對鐵路運(yùn)輸上述特點(diǎn)的規(guī)劃.

    2.2 公路運(yùn)輸建模

    1)公路運(yùn)輸?shù)撵`活性規(guī)劃

    相較于鐵路運(yùn)輸需要遵循固定的列車開行方案,公路運(yùn)輸具有較高的靈活性.針對公路運(yùn)輸不受固定開行方案或時(shí)刻表限制的特點(diǎn),大多數(shù)相關(guān)文獻(xiàn)在規(guī)劃集裝箱公鐵聯(lián)運(yùn)路徑時(shí)認(rèn)為:①當(dāng)從前一節(jié)點(diǎn)將集裝箱運(yùn)抵當(dāng)前節(jié)點(diǎn)后,公路運(yùn)輸可即刻進(jìn)行集裝箱卸車作業(yè);②當(dāng)在節(jié)點(diǎn)完成集裝箱裝車作業(yè)后,公路運(yùn)輸可即刻離開該節(jié)點(diǎn),將集裝箱運(yùn)往后續(xù)節(jié)點(diǎn).

    2)時(shí)變公路運(yùn)輸時(shí)間規(guī)劃

    相較于鐵路運(yùn)輸,公路運(yùn)輸更容易受到外界環(huán)境的影響,公路擁堵、交通事故、惡劣天氣等因素均會影響公路運(yùn)輸?shù)倪\(yùn)營[44].目前,少數(shù)文獻(xiàn)考慮到外界環(huán)境對公路運(yùn)輸?shù)挠绊?,采用了分段線性函數(shù)構(gòu)建了時(shí)變公路運(yùn)輸時(shí)間來反映一天之內(nèi)公路運(yùn)輸受外界環(huán)境的影響情況[22,45].在考慮公路運(yùn)輸靈活性和時(shí)變公路運(yùn)輸時(shí)間的基礎(chǔ)上,上述研究將公路運(yùn)輸?shù)墓?jié)點(diǎn)出發(fā)時(shí)刻規(guī)劃整合到集裝箱公鐵聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化中.

    3)公路運(yùn)輸節(jié)點(diǎn)出發(fā)時(shí)刻規(guī)劃

    在既有文獻(xiàn)研究的基礎(chǔ)上,本文認(rèn)為后續(xù)研究需要充分規(guī)劃外界環(huán)境對公路運(yùn)輸相關(guān)參數(shù)(包括碳排放、運(yùn)輸時(shí)間等)的影響,在規(guī)劃公路運(yùn)輸時(shí)變特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,通過在集裝箱公鐵聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化中規(guī)劃公路運(yùn)輸節(jié)點(diǎn)出發(fā)時(shí)刻達(dá)到如下目標(biāo):①配合鐵路運(yùn)輸?shù)墓潭ㄩ_行方案,實(shí)現(xiàn)公鐵聯(lián)運(yùn);②減少集裝箱在節(jié)點(diǎn)的作業(yè)等待時(shí)間,從而減少存儲保管費(fèi)用;③避開擁堵時(shí)段,減少公路運(yùn)輸?shù)奶寂欧牛虎芘浜吓c運(yùn)輸時(shí)效性相關(guān)的三類時(shí)間窗,提高集裝箱公鐵聯(lián)運(yùn)的準(zhǔn)時(shí)性.

    3 運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建

    目前,絕大多數(shù)集裝箱多式聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化研究建立在廣義的多式聯(lián)運(yùn)網(wǎng)絡(luò)中[10,21,29].所謂廣義多式聯(lián)運(yùn)網(wǎng)絡(luò)即在運(yùn)輸起訖點(diǎn)之間存在若干可選的中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn),不同節(jié)點(diǎn)之間存在公路、鐵路、水路等不同的運(yùn)輸方式.在既有文獻(xiàn)中,“集裝箱達(dá)到→集裝箱即刻中轉(zhuǎn)→集裝箱即刻出發(fā)”這一簡化的中轉(zhuǎn)作業(yè)流程多與廣義多式聯(lián)運(yùn)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合來規(guī)劃集裝箱運(yùn)輸路徑.

    對于集裝箱公鐵聯(lián)運(yùn)而言,軸輻式網(wǎng)絡(luò)通過“公路中短途集運(yùn)→鐵路長途運(yùn)輸→公路中短途疏運(yùn)”模式更好地發(fā)揮公路運(yùn)輸和鐵路運(yùn)輸各自的優(yōu)勢,實(shí)現(xiàn)樞紐節(jié)點(diǎn)作業(yè)以及干線運(yùn)輸?shù)囊?guī)模經(jīng)濟(jì),能夠有效完成集裝箱的“門到門”運(yùn)輸[4,13].目前,集裝箱軸輻式公鐵聯(lián)運(yùn)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化多集中在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)問題研究上[13],針對該網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的路徑優(yōu)化研究相對較少.

    1)基于整車運(yùn)輸?shù)募b箱軸輻式公鐵聯(lián)運(yùn)網(wǎng)絡(luò)

    在少數(shù)關(guān)于集裝箱軸輻式公鐵聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化文獻(xiàn)中,孫巖等[4]、Sun和Li[28]構(gòu)建了基于整車運(yùn)輸?shù)妮S輻式網(wǎng)絡(luò).在該運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)中,每一運(yùn)輸訂單或運(yùn)輸任務(wù)的集裝箱將由公路運(yùn)輸從相應(yīng)的運(yùn)輸起點(diǎn)直接運(yùn)輸至樞紐節(jié)點(diǎn),然后進(jìn)行公路運(yùn)輸?shù)借F路運(yùn)輸?shù)闹修D(zhuǎn).在采用鐵路運(yùn)輸將集裝箱運(yùn)抵運(yùn)輸終點(diǎn)所在區(qū)域的樞紐節(jié)點(diǎn)并完成鐵路運(yùn)輸至公路運(yùn)輸?shù)闹修D(zhuǎn)后,每一運(yùn)輸訂單或運(yùn)輸任務(wù)的集裝箱將由公路運(yùn)輸從樞紐節(jié)點(diǎn)直接運(yùn)輸至運(yùn)輸終點(diǎn).基于整車運(yùn)輸?shù)募b箱軸輻式公鐵聯(lián)運(yùn)網(wǎng)絡(luò)適用于大批量的整車運(yùn)輸情景.

    2)基于車輛調(diào)度和干線運(yùn)輸相結(jié)合的集裝箱軸輻式公鐵聯(lián)運(yùn)網(wǎng)絡(luò)

    隨著運(yùn)輸規(guī)模呈現(xiàn)“小批量、多批次”的特點(diǎn),集裝箱軸輻式公鐵聯(lián)運(yùn)網(wǎng)絡(luò)也開始參與到零擔(dān)運(yùn)輸中.在此情境下,公路運(yùn)輸承擔(dān)著由運(yùn)輸起點(diǎn)至樞紐節(jié)點(diǎn)的取貨服務(wù)以及由樞紐節(jié)點(diǎn)到運(yùn)輸終點(diǎn)的配送服務(wù).此時(shí),區(qū)別于整車運(yùn)輸情景中公路運(yùn)輸?shù)闹边_(dá)運(yùn)輸模式,公路運(yùn)輸將采取車輛調(diào)度問題所采用的模式,每輛集裝箱卡車將負(fù)責(zé)多個(gè)運(yùn)輸訂單或運(yùn)輸任務(wù)由運(yùn)輸起點(diǎn)到樞紐節(jié)點(diǎn)的取貨服務(wù)或者由樞紐節(jié)點(diǎn)到運(yùn)輸終點(diǎn)的配送服務(wù).

    該情境下的集裝箱公鐵聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化問題即公路運(yùn)輸?shù)娜∝浖芭渌驼{(diào)度問題與鐵路干線運(yùn)輸服務(wù)選擇問題的結(jié)合.由于增加了車輛調(diào)度問題的復(fù)雜性,且車輛取送貨調(diào)度需要與鐵路運(yùn)輸相協(xié)調(diào),因而基于車輛調(diào)度和干線運(yùn)輸相結(jié)合的集裝箱公鐵聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化較整車運(yùn)輸情境下的問題優(yōu)化更加復(fù)雜.目前,Heggen等[46]、Lu等[47]少數(shù)文獻(xiàn)對該路徑優(yōu)化問題進(jìn)行了研究.

    3)軸輻式與點(diǎn)對點(diǎn)式相結(jié)合的集裝箱公鐵聯(lián)運(yùn)網(wǎng)絡(luò)

    Sun等[11,22-24]考慮了某些運(yùn)輸訂單或運(yùn)輸任務(wù)需要在短時(shí)間內(nèi)完成的情形.此時(shí),由于中轉(zhuǎn)作業(yè)需要消耗大量裝卸作業(yè)時(shí)間,且中轉(zhuǎn)過程受鐵路運(yùn)輸列車開行方案的限制,采用公鐵聯(lián)運(yùn)往往難以滿足運(yùn)輸需求.而采用由運(yùn)輸起點(diǎn)至運(yùn)輸終點(diǎn)的公路全程運(yùn)輸更能滿足此類運(yùn)輸訂單或運(yùn)輸任務(wù)的急切性.因此,相關(guān)文獻(xiàn)[11,22-24,48-50]將點(diǎn)對點(diǎn)式的公路全程運(yùn)輸整合到上述兩種軸輻式網(wǎng)絡(luò)中,構(gòu)建了軸輻式與點(diǎn)對點(diǎn)式相結(jié)合的集裝箱公鐵聯(lián)運(yùn)網(wǎng)絡(luò).

    通過上述文獻(xiàn)分析,本文認(rèn)為集裝箱公鐵聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化應(yīng)建立在符合公鐵聯(lián)運(yùn)特點(diǎn)、能夠充分發(fā)揮公鐵聯(lián)運(yùn)優(yōu)勢的運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)之上.因此,后續(xù)相關(guān)研究應(yīng)更多地關(guān)注對上述三種集裝箱公鐵聯(lián)運(yùn)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃,并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建路徑優(yōu)化模型,設(shè)計(jì)求解算法.

    4 運(yùn)輸環(huán)境規(guī)劃

    目前,集裝箱公鐵聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化的既有文獻(xiàn)大都建立在確定運(yùn)輸環(huán)境之上.在確定運(yùn)輸環(huán)境中,決策者認(rèn)為運(yùn)輸訂單或運(yùn)輸任務(wù)的相關(guān)信息、公鐵聯(lián)運(yùn)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間參數(shù)、能力參數(shù)等均是確定的.但是,由于受到外界環(huán)境的干擾,運(yùn)輸系統(tǒng)的狀態(tài)一直處于變化之中,因此運(yùn)輸系統(tǒng)是一種動(dòng)態(tài)系統(tǒng).路徑優(yōu)化需要在實(shí)際運(yùn)輸開始前完成,而在路徑優(yōu)化階段,決策者難以有效預(yù)測實(shí)際運(yùn)輸開始后運(yùn)輸系統(tǒng)的狀態(tài).因此,優(yōu)化集裝箱公鐵聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化應(yīng)考慮運(yùn)輸環(huán)境的不確定性,以提高路徑優(yōu)化在實(shí)際運(yùn)輸中的可靠性[51].目前,關(guān)于不確定性的規(guī)劃多集中在如下3方面.

    1)時(shí)間不確定性

    關(guān)于不確定環(huán)境下的集裝箱公鐵聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化研究文獻(xiàn)大都集中在時(shí)間(尤其是運(yùn)輸時(shí)間)不確定上.國內(nèi)相關(guān)文獻(xiàn)偏重于模糊時(shí)間(包括運(yùn)輸時(shí)間和節(jié)點(diǎn)作業(yè)時(shí)間)情景下的集裝箱公鐵聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化的研究,在采用三角模糊數(shù)或梯形模糊數(shù)刻畫模糊時(shí)間的基礎(chǔ)上,構(gòu)建了問題優(yōu)化的模糊機(jī)會約束規(guī)劃模型、模糊魯棒優(yōu)化模型等[24,28,52-53].而國外相關(guān)文獻(xiàn)則傾向于采用隨機(jī)規(guī)劃對不確定時(shí)間下的集裝箱公鐵聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化問題進(jìn)行建模,在假設(shè)隨機(jī)時(shí)間服從正態(tài)分布或均勻分布基礎(chǔ)上,構(gòu)建了問題優(yōu)化的隨機(jī)機(jī)會約束規(guī)劃模型、隨機(jī)魯棒優(yōu)化模型等[42-43,54-55].

    2)能力不確定性

    相較時(shí)間不確定性,考慮能力不確定性的集裝箱公鐵聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化研究文獻(xiàn)十分有限.其中,Sun等[56]分析了運(yùn)輸能力的過高估計(jì)和過低估計(jì)對集裝箱公鐵聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化結(jié)果可行性的影響,強(qiáng)調(diào)了考慮運(yùn)輸能力不確定性對于路徑優(yōu)化的必要性.Sun等[11,22,56]探討了三角或梯形模糊運(yùn)輸能力約束下的公鐵聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化問題,構(gòu)建了問題優(yōu)化的模糊機(jī)會約束規(guī)劃模型.Uddin和Huynh[48]對能力不確定性的概率分布進(jìn)行了擬合,采用隨機(jī)規(guī)劃研究了考慮節(jié)點(diǎn)作業(yè)能力與弧段運(yùn)輸能力不確定的公鐵聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化問題.

    3)需求不確定性

    國內(nèi)文獻(xiàn)對需求不確定下的集裝箱公鐵路徑優(yōu)化問題進(jìn)行了一定程度的研究.相關(guān)文獻(xiàn)大都根據(jù)模糊集理論,采用三角模糊數(shù)或梯形模糊數(shù)刻畫需求的不確定性,據(jù)此構(gòu)建了考慮模糊需求的路徑優(yōu)化模型[8,11,23,57-58].少數(shù)相關(guān)文獻(xiàn)研究了隨機(jī)需求下的集裝箱公鐵路徑優(yōu)化問題[59-60].相比之下,國外鮮有文獻(xiàn)研究在研究集裝箱公鐵聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化時(shí)考慮此類不確定性.Fazayeli等[61]研究了考慮時(shí)間窗和梯形模糊需求的多式聯(lián)運(yùn)選址—路徑優(yōu)化問題.

    通過上述文獻(xiàn)綜述可知,關(guān)于不確定環(huán)境下的集裝箱公鐵聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化的相關(guān)文獻(xiàn)大都集中在單一不確定性的規(guī)劃之上,相比之下考慮多源不確定性的相關(guān)文獻(xiàn)十分有限.較考慮單一的不確定性,對多源不確定性進(jìn)行規(guī)劃能夠更好地提高集裝箱公鐵聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化的可靠性.因此,本文認(rèn)為后續(xù)集裝箱公鐵聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化研究應(yīng)重視對時(shí)間、能力、需求多源不確定性的規(guī)劃.

    同時(shí),越來越多不確定環(huán)境下的運(yùn)輸優(yōu)化文獻(xiàn)指出了采用隨機(jī)規(guī)劃的局限:一方面,隨機(jī)規(guī)劃需要大量的歷史數(shù)據(jù)對不確定參數(shù)的概率分布進(jìn)行擬合,而實(shí)際運(yùn)輸優(yōu)化往往難以有效獲得足夠數(shù)量的數(shù)據(jù);另一方面,隨機(jī)規(guī)劃采用基于情景的方法通過規(guī)劃大量的情景來表示不確定性,極大提高了問題求解的復(fù)雜性[61].因此,近年來,采用模糊規(guī)劃構(gòu)建不確定環(huán)境下的集裝箱公鐵聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化模型得到了廣泛的關(guān)注.本文認(rèn)為后續(xù)研究可借助模糊規(guī)劃展開相關(guān)研究.

    當(dāng)構(gòu)建路徑優(yōu)化的模糊規(guī)劃模型后,為了求得清晰化的路徑優(yōu)化結(jié)果,既有文獻(xiàn)采用了多種模糊求解法,包括模糊機(jī)會約束規(guī)劃法[22-24]、模糊排序法[4,11,61]、模糊魯棒優(yōu)化法[62-63]等,實(shí)現(xiàn)模糊規(guī)劃模型的清晰化轉(zhuǎn)化以使問題求解可得到清晰的路徑優(yōu)化方案.目前,相關(guān)文獻(xiàn)大都偏重于某一種方法的應(yīng)用,而忽略了不同方法之間的比選.因此,本文認(rèn)為后續(xù)研究可采用多種模糊求解法對問題優(yōu)化的模糊規(guī)劃模型進(jìn)行清晰化轉(zhuǎn)化,并針對具體案例對比分析基于不同模糊規(guī)劃法的求解結(jié)果,從而選擇針對具體案例的最佳方法.

    5 求解算法設(shè)計(jì)

    在根據(jù)目標(biāo)設(shè)定、運(yùn)輸方式建模、運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建、運(yùn)輸環(huán)境規(guī)劃設(shè)定集裝箱公鐵聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化情景,構(gòu)建優(yōu)化模型后,需要設(shè)計(jì)求解算法對算例或者案例進(jìn)行求解,得到問題最優(yōu)解,并據(jù)此展開算法或者案例分析.目前,既有文獻(xiàn)中的求解算法設(shè)計(jì)主要分為以下2類:

    1)精確求解算法

    孫巖等[7]、Sun和Lang[29]構(gòu)建了集裝箱公鐵聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化的線性規(guī)劃模型,并利用LINGO、CPLEX等數(shù)學(xué)規(guī)劃軟件對模型進(jìn)行編程,然后利用軟件調(diào)用精確求解算法(例如,單純性法、分支定界法等)求得問題的全局最優(yōu)解.精確求解算法更適合求解線性規(guī)劃模型.對于非線性模型的求解,精確求解算法往往會陷入局部最優(yōu),并且會消耗大量計(jì)算時(shí)間.而一些復(fù)雜情景下的集裝箱公鐵聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化問題往往難以構(gòu)建線性規(guī)劃模型.

    針對精確求解算法的局限性,Sun等[11,22-24,28,32]、Xie等[64]在構(gòu)建集裝箱公鐵聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化非線性規(guī)劃模型的基礎(chǔ)上,采用線性化技術(shù)將非線性規(guī)劃模型轉(zhuǎn)化為等價(jià)的線性化模型,然后利用數(shù)學(xué)規(guī)劃軟件運(yùn)行精確求解算法對等價(jià)的線性規(guī)劃模型進(jìn)行求解,從而得到路徑優(yōu)化問題的全局最優(yōu)解.

    2)啟發(fā)式算法

    精確求解算法在中小規(guī)模問題的求解中具有較好的可行性.但是,Ayar和Yaman[12]證明了集裝箱公鐵聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化問題是一種NP難題,采用精確求解算法難以有效獲得大規(guī)模優(yōu)化問題的最優(yōu)解.而啟發(fā)式算法被廣泛認(rèn)為是求解NP難題最有效的方法.

    因此,大量既有文獻(xiàn)對求解集裝箱公鐵聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化問題的啟發(fā)式算法進(jìn)行了設(shè)計(jì),例如遺傳算法[53,61]、粒子群算法[58]、蟻群算法[65]以及不同算法的相互組合優(yōu)化[66],并驗(yàn)證了算法的有效性.啟發(fā)式算法一般基于解的表示、初始解的生成、適應(yīng)度函數(shù)的構(gòu)建、迭代更新策略、迭代終止準(zhǔn)則5方面進(jìn)行設(shè)計(jì).

    此外,Chang[5]、Ayar和Yaman[12]針對考慮多運(yùn)輸訂單或運(yùn)輸任務(wù)的集裝箱公鐵聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化問題設(shè)計(jì)了問題求解的拉格朗日松弛算法,即對運(yùn)輸訂單或運(yùn)輸任務(wù)的捆綁約束(例如,能力約束)進(jìn)行松弛處理,將多運(yùn)輸訂單或運(yùn)輸任務(wù)的路徑優(yōu)化問題轉(zhuǎn)化為一系列的單運(yùn)輸訂單或運(yùn)輸任務(wù)的路徑優(yōu)化問題,然后針對單運(yùn)輸訂單或運(yùn)輸任務(wù)的優(yōu)化問題設(shè)計(jì)啟發(fā)式算法,從而有效降低了算法設(shè)計(jì)難度,提高了問題求解效率.

    雖然啟發(fā)式算法能夠高效求解集裝箱公鐵聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化問題,但是啟發(fā)式算法無法通過算法自身驗(yàn)證求解的精度.此外,啟發(fā)式算法并不完全依賴優(yōu)化模型,因此也無法證明優(yōu)化模型在數(shù)學(xué)邏輯上的正確性.因此,本文認(rèn)為后續(xù)集裝箱公鐵聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化研究應(yīng)該重視精確求解算法和啟發(fā)式算法的互相結(jié)合,通過精確算法驗(yàn)證優(yōu)化模型的正確性,并通過中小規(guī)模的算例或案例,以精確求解算法的優(yōu)化結(jié)果和計(jì)算時(shí)間驗(yàn)證啟發(fā)式算法在問題求解上的精度和效率,然后通過大規(guī)模算例或者案例進(jìn)一步驗(yàn)證啟發(fā)式算法的有效性,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行算例或者案例分析.

    6 結(jié)論與展望

    本文從優(yōu)化目標(biāo)設(shè)定、運(yùn)輸方式建模、運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建、運(yùn)輸環(huán)境規(guī)劃、求解算法設(shè)計(jì)上對集裝箱公鐵聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化研究進(jìn)行了系統(tǒng)的文獻(xiàn)綜述,總結(jié)了既有文獻(xiàn)在上述5個(gè)模塊上的研究情況:

    1)在優(yōu)化目標(biāo)設(shè)定上,在物流與運(yùn)輸業(yè)向現(xiàn)代服務(wù)業(yè)轉(zhuǎn)型的背景下,既有文獻(xiàn)重視經(jīng)濟(jì)性目標(biāo)圍繞“以客戶需求為核心”理念的設(shè)定,但是,既有文獻(xiàn)對其他優(yōu)化目標(biāo)的關(guān)注較低,未能規(guī)劃集裝箱公鐵聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化綜合效益的提升.

    2)在運(yùn)輸方式建模上,不同于車輛調(diào)度問題僅涉及單一運(yùn)輸方式,集裝箱公鐵聯(lián)運(yùn)需要公路運(yùn)輸和鐵路運(yùn)輸兩種運(yùn)輸方式的參與,且兩者采用不同的運(yùn)輸組織方式,但是,根據(jù)各自的運(yùn)輸組織模式對兩種運(yùn)輸方式進(jìn)行規(guī)劃僅得到少數(shù)既有文獻(xiàn)的初步關(guān)注.

    3)在運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建上,集裝箱公鐵聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化均需建立在的運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)之上,運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)規(guī)劃需要結(jié)合問題研究所規(guī)劃的特定運(yùn)輸情景,但是,既有文獻(xiàn)對運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的規(guī)劃尚不深入,未能在問題優(yōu)化時(shí)考慮所構(gòu)建運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的適用性.

    4)在運(yùn)輸環(huán)境規(guī)劃上,多數(shù)既有文獻(xiàn)關(guān)注于確定運(yùn)輸環(huán)境下的公鐵聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化,雖然少數(shù)既有文獻(xiàn)對不確定運(yùn)輸環(huán)境進(jìn)行了規(guī)劃,但是偏重于單一不確定性的規(guī)劃,缺少對多源不確定性的考慮.

    5)在求解算法設(shè)計(jì)上,求解算法的目的在于求得算例或案例中集裝箱公鐵聯(lián)運(yùn)最優(yōu)路徑,并為算例或案例分析提供數(shù)據(jù)支撐,但是,既有文獻(xiàn)多關(guān)注于啟發(fā)式算法或精確求解算法的直接應(yīng)用,缺少兩者在問題求解中的結(jié)合.

    針對上述文獻(xiàn)綜述總結(jié),本文展望了后續(xù)集裝箱公鐵聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化的研究方向:

    1)從多目標(biāo)優(yōu)化角度出發(fā),構(gòu)建優(yōu)化目標(biāo)和約束條件,對集裝箱公鐵聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化的經(jīng)濟(jì)性、時(shí)效性、環(huán)境可持續(xù)性、可靠性等目標(biāo)進(jìn)行綜合效益優(yōu)化.

    2)根據(jù)公路運(yùn)輸和鐵路運(yùn)輸?shù)倪\(yùn)輸組織特點(diǎn)對兩者進(jìn)行建模,綜合考慮公路運(yùn)輸?shù)撵`活性、時(shí)變性特點(diǎn)以及鐵路運(yùn)輸固定列車開行方案對集裝箱公鐵聯(lián)運(yùn)流程的影響.

    3)根據(jù)公路運(yùn)輸和鐵路運(yùn)輸?shù)母髯詢?yōu)勢規(guī)劃能夠充分發(fā)揮集裝箱公鐵聯(lián)運(yùn)優(yōu)勢的運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)(例如,軸輻式網(wǎng)絡(luò)、點(diǎn)對點(diǎn)式與軸輻式相結(jié)合網(wǎng)絡(luò)),并進(jìn)一步探討集裝箱公鐵聯(lián)運(yùn)中公路運(yùn)輸?shù)牟煌问剑ㄕ囘\(yùn)輸、零擔(dān)運(yùn)輸).

    4)從時(shí)間、能力、需求等方面綜合考慮集裝箱公鐵聯(lián)運(yùn)系統(tǒng)的多源不確定性,重視不同不確定規(guī)劃方法的對比.

    5)重視精確求解算法和啟發(fā)式算法在問題建模與求解上的結(jié)合與驗(yàn)證,提高集裝箱公鐵聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化的求解精度和求解效率.

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