【摘 要】
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由于冷链行业的快速发展和居民消费水平的不断升级,社会对配送过程温度多样性的需求越来越高,对配送时间准确度的要求也更加严格。本文在冷链物流多温共配的研究背景下,考虑了路网的时变性以及碳排放因素,通过对多温共配、时变路网和碳排放等要素的分析,研究了时变路网下考虑碳排放的蓄冷式多温共配的路径优化问题。首先,本文从蓄冷式多温共配系统的设计、时变路网的处理以及碳排放的处理等方面进行分析。蓄冷式多温共配系统的
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由于冷链行业的快速发展和居民消费水平的不断升级,社会对配送过程温度多样性的需求越来越高,对配送时间准确度的要求也更加严格。本文在冷链物流多温共配的研究背景下,考虑了路网的时变性以及碳排放因素,通过对多温共配、时变路网和碳排放等要素的分析,研究了时变路网下考虑碳排放的蓄冷式多温共配的路径优化问题。首先,本文从蓄冷式多温共配系统的设计、时变路网的处理以及碳排放的处理等方面进行分析。蓄冷式多温共配系统的核心是蓄冷箱和蓄冷器,整体运作的设备还包括普通货车以及提供冷能的冻结机。关于冷链运输下时变路网问题的处理,分析了影响交通状况的实际因素,从而划分出拥挤时段车速和正常时段车速;在对时变路网采用基于行程车速的时间依赖函数的刻画下,利用时段划分的方法计算出车辆的行驶时间。关于冷链运输车辆碳排放问题的处理,分析了在蓄冷式多温共配下车辆碳排放的主要来源,考虑车速和载重对碳排放量的影响;根据在时变条件下获得的速度、时间和路程等变量,采用综合模式排放模型得到燃料消耗量函数,从而计算出运输车辆的碳排放量。其次,考虑到路网的时变性以及碳排放因素,对蓄冷式多温共配路径问题下的各项成本进行了分析。通过采用软时间窗的方法,计算时间窗惩罚成本;引入碳税来计算碳排放成本。为了降低成本、提高道路通行效率以及节能减排,构建了以总成本最低和行驶时间最短的多目标混合整数模型。最后,利用快速非支配排序遗传算法求解。在快速非支配排序之前,本文采用惩罚函数在迭代过程中淘汰不可行解。算例分析方面,基于Solomon算例C101中前30个客户的位置信息,对算法参数进行设置,每次运行得到一组帕累托最优解集。通过对碳税成本的灵敏度分析、路网的时变性分析以及三种假设情形的分析,验证了本模型在冷链产品配送方案设计中的优势。对碳税成本的灵敏度分析显示,在企业经济承受范围内设定合适的碳税价格,会使其选择油耗较低的最佳配送路线,从而对减少碳排放量有明显的帮助。对路网时变性的分析显示,选择车辆的最佳出发时刻,能有效避免拥堵时段,节约配送时间及成本。情形分析是从车速、碳排放成本、配送方式三个角度出发,分别做出相应的情形假设,进一步验证了本文建立的模型不仅可以满足配送温度多样性的需求,还可以保持配送时间准确度、缩减成本以及提高配送效率。综上,在对冷链产品采用蓄冷式多温共配方式进行路径规划时,考虑路网的时变性和碳排放因素,对企业节约成本、提高配送时间准确度有重要作用,对实现节能减排和优化配送资源有一定的参考意义。
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