《以低碳為目標的接送機場服務的最佳化方法》是依託東北大學，由於洋擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：以低碳為目標的接送機場服務的最佳化方法
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：于洋
- 依託單位：東北大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
本項目旨在以接送機場服務中的低碳型車次分配與調度為研究對象，以降低其運營過程中的車輛碳排放總量為研究目標，重點研究多行程、多車型和集中式等模式下的低碳型車次分配與調度的最佳化方法。主要包括：1、利用數理統計與相關分析及跟車實測等方法，分析行駛距離、行駛速度、載客量等影響車輛碳排放量的因素對車輛碳排放量的影響，以構建低碳型車輛最佳化調度的數學模型；2、利用數學規劃與最佳化算法，研究多行程、多車型等模式下接送機場服務中車輛最佳化調度的最優解，以最大限度的降低其車輛碳排放總量；3、利用非合作博弈論、POA等方法分析集中式對降低碳排放量的程度，並求解集中式下的全局最優解，利用合作博弈論設計合理的企業利益分配機制，以保證全局最優解的實現。在理論上，探索了低碳型和集中式物流配送的理論方法，拓展了車輛最佳化調度的套用領域；同時，最大限度的降低接送機場服務的碳排放總量，保護了城市生態環境，具有重要的社會意義。
結題摘要
針對以低碳為目標的車輛路徑問題，以接送機場服務為案例背景，圍繞影響車輛碳排放量的關鍵因素、車輛碳排放量的定量描述方法，以及低碳型車輛路徑問題的建模、最佳化算法等問題開展研究。重點針對單行程模式、多行程模式、多車型模式、多目標、集中模式和協作模式的低碳型接送機場服務問題開展理論和方法研究，取得了比較豐富的研究成果。研究成果概括如下：構建了單行程下低碳型接送機場服務的數學模型，開發了求解該模型的掃描算法、雙向掃描算法、基於集劃分的精確算法和基於標籤和集劃分的精確算法；建立了多行程下低碳型接送機場服務的數學模型，開發了求解多行程問題的基於面向車次的集劃分精確算法和基於改進標籤和面向車次鏈集劃分的精確算法，從理論角度推導出多行程相比於單行程降低碳排放量的上下界，分析了什麼情況下多行程能更有效的減少碳排放量；建立了多車型下低碳型接送機場服務的數學模型，開發了求解多車型問題的啟發式算法，基於實例計算得出多車型相比於腳踏車型能降低16%的碳排放量，建立了多車型下多目標均衡數學模型和多車型協作接送機場服務數學模型，分別開發了精確算法和啟發式算法，通過實例計算得出多車型比腳踏車型在降低成本和節約行駛路徑上更具優勢；深入研究了多目標最佳化算法及多目標接送機場服務問題，開發了效果更好的多目標最佳化算法，開發了求解多目標均衡接送機場服務的精確算法，並針對接送機場服務中低碳目標和成本最低目標進行了比較分析；建立了集中式低碳型接送機場服務的數學模型，提出了求解集中式問題的啟發式算法，從理論角度推導出集中式相比於非集中式碳排放減少的上下界，分析了實施集中式更有效節省碳排放量的場景，提出了求解集中式問題的基於分解方法的精確算法，基於該精確算法、合作博弈和Sharply值研究了合理分配集中式所獲利潤的方法；提出了協作式接送機場服務的數學模型，並分別針對車輛協作、顧客點協作和多車型協作三種模型，開發了各自的求解算法，驗證了協作模式能減少大約16%的行駛路徑；最後，設計開發了集成信息管理模組、模型庫和算法庫管理模組、實例庫管理模組、結果分析與統計模組的接送機場服務的決策支持系統。研究成果豐富和擴展了車輛路徑與調度最佳化的理論和套用範圍，為低碳型車輛路徑與調度提供了理論指導和技術支持。
