铁路行包快运服务网络设计理论与方法研究

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1、北京交通大学博士学位论文铁路行包快运服务网络设计理论与方法研究姓名：沈睿申请学位级别：博士专业：交通运输规划与管理指导教师：刘军20061001北京交通大学博士学位论文摘要伴随着快运业的迅猛发展，通过优质的运输服务为客户创造更多的效益，以吸引客户、扩展市场成为快运企业日趋认同的经营理念，而高水准的快运服务在很大程度上取决于企业对其服务网络的设计、控制、组织和协调能力，因此作为制定运输企业运营策略基础的服务网络设计问题在小件货物快运领域中得到了越来越多的重视。对运输服务网络进行优化设计的目的是制定经济合理的

2、整体运营策略，有计划地组织运输企业的生产活动，最大限度地协调运输服务供求双方的目标利益，实现运输企业客户服务和经营效益的双重目标。由于铁路行包快运在我国小件货裼侠运市场中占有重要的位置，以及铁路行包快运的运营战术计划人工编制现状，因此有必要根据行包快运的生产组织特点，借助服务网络设计理论和方法，对铁路行包快运组织优化方法进行深入地探讨和研究。本论文以中国铁路行包快运为研究背景，在总结网络设计与优化、服务网络设计与优化现有研究成果的基础上，运用优化方法的思想，对主要的铁路行包快运服务产品，即专列运输和客运普

3、包运输的服务网络设计问题进行了较为全面和系统的研究。主要研究内容包括以下几个方面：(1)网络设计问题理论和方法研究网络设计问题是研究运输服务网络设计问题的重要基础，本文对网络设计问题的相关理论和方法进行了总结。在给出网络设计一般模型的基础上，讨论了线性和非线性两类网络设计问题的求解方法，总结了大规模网络设计问题的～般算法思想和步骤。并且对后面研究内容涉及到的相关网络设计特例的模型及算法进行了详细分析。(2)运输服务网络设计问题理论和方法研究铁路行包快运服务网络设计问题属于运输服务网络设计问题中的一个应用特

4、例。本文对运输服务网络设计问题的理论和方法进行了系统分析和总结。对比网络设计问题与运输网络设计问题二者之间的关系：给出运输网络设计问题的一般模型及其分类；重点分析静态和动态的运输服务网络设计模型，分别为专列运输和客运普包运输服务网络设计研究奠定基础。(3)铁路行包快运系统的分析研究铁路行包快运系统是研究行包快运服务网络设计的依据和载体。通过供需分析、作业过程分析、服务产品特点分析和费用分析，从整体上认识和把握铁路行包快运系统。摘要鉴于行包快运组织目前存在的问题，给出铁路行包快运服务网络设计问题研究的必要性

5、。分析铁路行包快运服务网络设计问题的特点，为研究专列运输和客运普包运输服务网络设计问题准备前提和条件。(4)专列运输服务网络设计问题的研究专列运输服务网络设计问题是本文的一个研究重点。结合专列运输组织形式和行包运送路径的分析，构建了专列运输服务网络设计问题的频度模型，并明确目标费用函数中所包含的备项时间延迟和作业费用。在给出行包合理运送路径集合确定方法的基础上，采用基于分解方法的启发式算法流程求解专列运输服务网络设计模型，以期获得问题的近似最优解。(5)客运普包运输服务网络设计问题的研究客运普包运输服务网

6、络设计问题是本文的另一个研究重点。首先构建了时空网络，分析了普包运送路径和客运普包运输费用。在此基础上，讨论了普包流问题的两种模型表达。对普包流子问题基于路径的模型加以扩展，建立客运普包服务网络设计问题的动态模型，并采用基于线性规划松弛的启发式算法流程进行求解，通过列生成法和取整方法分别确定上下界，以期在找到问题的较好可行解。在上述研究的基础上，本文结合铁路行包快运系统的运营实际，分别对专列运输和客运普包运输服务网络设计模型和算法进行了应用示例分析，并指出了今后有待于进一步研究的问题。关键词；铁路，货物运

7、输，行包快运，网络设计问题，服务网络设计问题，专列运输，客运普包运输Il北京交通大学博士学位论文ABSTRACTWiththerapidgrowthofexpressshipmentdeliveryindustry,carriershavebeguntoofferhighquality,reliableservicestocapturealargeshareofthedeliverymarket．Whilethequalityofexpressservicesdependsontheabilitythat

8、carriersdesign，control，organizeandcoordinatetheirservicenetworks．Withthesechanges，theservicenetworkdesignproblem(SNDP)thatdesignatesthesetofmaintacticalissuesanddecisionsrelevantofoperatingplanningforcarriersbecomes