工程大件作为我国大型工程建设必要的物资,其安全运输关系到工程的如期完工,关系到国家工业发展。相对于普通货物运输,工程大件运输的对象一般都是超长、超大、超重的物资,因此工程大件运输路径的合理化选择及运输网络的抗毁性都关系到其是否能安全、按时交付。本论文结合工程实际,重点围绕大件运输路径优化及其运输网络的抗毁性两大问题开展了理论与实例研究。在大件运输路径的选择时,需要考虑到大件的特殊性,选择能够使大件安全通过的路段尤为重要,路段的安全通过性越大,不仅能够减少大件运输的风险,而且能够节约运输成本和减少运输时间。故工程大件运输网络路径的优化与普通货物运输路径优化有所区别。上述理论是基于工程大件运输网络稳定的假设前提条件下,当运输网络受到外界干扰或者突发事件时会导致网络的不稳定,故网络的抗毁性也会影响大件的安全运输。通过对工程大件运输网络抗毁性的研究,提出不同攻击方式下的防攻击策略,从而提高其运输网络的抗毁性,保证工程大件的安全、及时的交付。因此,研究工程大件运输网络的路径优化及其运输网络的抗毁性对大件运输意义重大。本论文主要研究工作如下:(1)建立了大件运输网络路径优化模型,并提出了求解方法。分别考虑大件在公路、铁路和水路三种运输方式下的限制因素,针对工程大件运输的安全通过性及大件运输经济性,建立了考虑大件运输路段改造及时间要求等因素的多式联运优化模型,并采用加权函数的模糊排序法确定路径长度,然后基于客户需求偏好的权重信息和开方乘方算子对多目标函数进行集成,最后通过扩展标号法求解目标函数。该方法不仅克服了用确定的数值表示每条边长度的主观性,且考虑了客户需求的偏好信息,求解方法简单并节省了计算。(2)分析了工程大件运输实例。结合工程大件运输实例,分析了运输过程中线路条件,首先结合已有的运输历史经验人工干预进行多方案比选,再利用已构建的路径优化模型和求解方法,选择出了合适的运输路径,结果证明了模型和算法的有效性。根据实例的条件及工程需求选择了合适的运输装备,且提出了实例中的运输作业的关键问题,为工程大件运输提供了理论依据。(3)设计了工程大件运输网络抗毁性拓扑演化机制,分析了工程大件运输网络的静态抗毁性。针对工程大件运输网络在复杂的交通网络基础上的拓扑抗毁性难题,描述了工程大件运输网络的物理和服务两种网络结构,构建了一种大件运输网络演化模型。基于平均场理论及仿真证明了网络度分布指数符合幂律分布,揭示了工程大件运输网络无标度特性。考虑了工程大件运输网络静态抗毁性,提出了提高其网络静态抗毁性的有效方法,有效解决了工程大件安全运输问题。(4)描述了工程大件运输网络级联失效过程,构建了工程大件运输网络动态抗毁性模型。首次提出了工程大件运输网络抗毁性概念,描述了基于节点综合重要度和基于节点状态的工程大件运输网络级联失效过程,并且通过数值仿真分析节点失效比例与各个调节参数之间的关系。针对工程大件运输网络的抗毁性能关系到大件是否能够安全和及时交付的问题,提出了网络攻击策略及抗毁性测度等指标,系统的构建了工程大件运输网络抗毁性研究的框架,并对工程大件运输网络抗毁性进行了仿真分析。且提出了提高工程大件运输网络动态抗毁性的有效措施。综上所述,本论文以解决工程大件运输网络路径优化及其抗毁性问题为目标,研究用于优化运输路径及提高网络抗毁性能的相关理论与方法。经实例及仿真分析,所建模型和所提方法得到了有效验证,为工程大件运输提供了理论与实践参考。