地下物流系统网络规划问题算法优化及多目标动态规划模型设计

本文主要研究了地下物流系统（ULS）的节点选择、通道网络设计、网络改进及建设时序问题。首先，基于原始 OD 数据采用重心法和覆盖法确定了各级节点的位置及数目，并建立非线性规划模型确定各节点的服务范围和实际货运量。其次，以总成本最小化为目标优化网络，确定了物流园与一级节点间、各一级节点间、一级与从属二级节点间的连线方式和通道形式。再次，建立地下物流网络运输效率分析模型，通过改变通道等方式满足评价指标，提高ULS的抗风险能力。最后，建立多目标系统动态规划模型，确定各阶段的最优扩容策略。 针对问题一，本文采用自上而下的方式确定各级节点的位置和数量。首先，根据拥堵指数与货运量的比例关系计算出相应区域的总进出货运量，然后根据货运交易量划分区域为4个子区域，利用 MATLAB 编程确定各区域边界，采用重心法确定各子区域的一级节点位置。其次，考虑到部分区域之间的交通通畅性，联合考虑货运量、道路容量和转运率等因素确定各级节点的数量。通过以上方法确定了各级节点的位置和数量，为后续的通道网络设计和网络改进提供了基础。 在通道网络设计方面，本文以总成本最小化为目标，优化了网络结构，确定了各节点之间的连线方式和通道形式。通过分析物流园与一级节点间、各一级节点间、一级与从属二级节点间的距离、道路容量、货运量等因素，建立了通道位置的优化模型，并通过优化算法找到了最优的连线方式。这样可以有效减少物流系统的运输成本，提高运输效率，提升整体竞争力。 在网络改进方面，本文建立了地下物流网络运输效率分析模型，通过改变通道位置等方式来满足评价指标，提高ULS的抗风险能力。考虑到地下物流系统的特点和需求，本文提出了多种改进方案，并通过数值实验验证了各种方案的有效性和可行性。通过网络改进，ULS可以更好地适应市场需求变化，提高系统的鲁棒性和可靠性。 最后，本文建立了多目标系统动态规划模型，确定了每个阶段的最优扩容策略，为ULS的建设和发展提供了指导。每个阶段都制定了三种过渡方案，并比较它们的优缺点，最终确定了最佳的扩容策略。通过动态规划方法，可以实现ULS的可持续发展和优化管理，为地下物流系统的未来发展提供了重要的决策支持。 综上所述，本文通过研究地下物流系统网络的节点选择、通道网络设计、网络改进及建设时序等问题，提出了一套完整的解决方案。通过优化网络结构、提高运输效率和改进网络性能，可以实现ULS的高效运作和持续发展，为地下物流系统的建设和管理提供了重要的参考和指导。