从运输组织角度来看,货物有多种分类。货物按形态可分为成件货物和不成件货物。本文以铁路运输方式为背景研究成件货物的装运优化问题。我们把成件货物划为阔大货物和小件货物两类,而超限货物运输具有阔大货物运输的所有特征,所以论文从超限货物运输优化和小件货物装载优化两方面展开。 1.超限货物运输优化 (1)装载决策。分析超限货物运输基本特征和影响超限货物运输的主要因素,针对超限货物的特征构建超限货物运输评价指标体系,提出了评价模型和评价方法。超限货物装载决策是一个半结构问题,有一部分装载参数可通过建立数学模型求解得到,但多数装载参数由于受数学模型表达能力和求解条件的限制,它不能用结构化的方式表达,所以除使用数学模型之外,文章构建了超限货物装载决策的实例推理模型,提出了知识表达与推理机制,给出了装载推理算法和机器学习算法。 (2)路径决策。路径决策是超限运输的关键技术,文章把超限货物运输路径决策问题描述为双目标双容量的数学模型,用运输经济的思想把双目标模型化为单目标模型,提出了最大容量路算法和减少删除边的检查方法,把超限调度路径决策问题简化为容量限制下的最短路问题,提出了多项式算法。 (3)限界检算。限界检算是超限货物运输安全的保证,文章对铁路限界进行了凸性分析,凸性理论的分析结果极大地简化了货物超限检查的处理过程;文章提出桥隧限界综合算法和限界检算算法。 (4)超限货物运输智能决策系统的开发设计。运用知识推理理念和模型驱动方法构建了IDSS的框架,融合上述研究的系列模型与算法,开发出全路超限货物运输智能决策支持系统,解决了在繁忙路网上超限货物运输决策问题。 2.小件货物装载布局优化 小件货物装载优化属于带约束的布局问题,它是一个NP完备问题。论文构造了集重约束和重心约束条件下的一车多件货物装载布局优化模型;首次提出了s中心骨架,带已布物群约束的布局,形状的相似性等布局新方法,通过构造装载布局函数,中心骨架移动和带已布物群约束布局等算法,采用空间合并和融合技术,求解了一车多件货物装载布局优化问题。进一步把一车多件货物装载模型推广到多车多件装载的情形,构造了多车多件货物装载布局优化模型;提出类First Fit划分算法和多车多件货物装载布局算法,较好地解决了有货物集重约束和重心约束的多车多件装载布局优化问题。