【摘 要】
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航空冷链运输具有速度快、运量小、运价高等特点,主要应用于运输时效性高的物资运输,包括生鲜产品、医疗物资、应急物资等。然而,相较于其他方式,航空运输也更容易受到台风、暴雨、雷电天气影响。为此,考虑各类极端情况下航线的可替代性成为航空冷链运输问题研究的重要内容。本文主要关注了航空冷链运输网络中边失效对网络性能的影响,即航线遭遇随机失效或蓄意攻击情况下,通过预先为网络设计可替代航线,为网络中的备用枢纽和
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航空冷链运输具有速度快、运量小、运价高等特点,主要应用于运输时效性高的物资运输,包括生鲜产品、医疗物资、应急物资等。然而,相较于其他方式,航空运输也更容易受到台风、暴雨、雷电天气影响。为此,考虑各类极端情况下航线的可替代性成为航空冷链运输问题研究的重要内容。本文主要关注了航空冷链运输网络中边失效对网络性能的影响,即航线遭遇随机失效或蓄意攻击情况下,通过预先为网络设计可替代航线,为网络中的备用枢纽和边重新配置连接关系,从而保证航空冷链网络的连通性和运输时间。本文首先对航空冷链运输网络的拓扑结构进行统计特征分析,在此基础上,确定网络可靠性的定义及其度量指标,分析网络中的边出现随机失效或遭受蓄意攻击时,网络最大连通子图和网络效率的变化,以此刻画边失效对网络可靠性的影响;其次,在考虑边失效的情形下,基于经典模型,加入边失效概率,建立一个考虑边失效的航空冷链运输可靠性网络,为每一个现有枢纽节点寻找备用枢纽和可以替代的航线,并采用将拉格朗日松弛与分支定界算法对问题进行求解;最后,对设计得到的新航空冷链运输网络,分别从网络的结构和时间可靠性测度函数两个方面对网络的可靠性变化进行分析。通过本文的研究发现,边失效对航空冷链运输网络的连通性存在一定的影响,因而考虑边失效情形下建立的网络能够降低这种影响,即本文的研究结果能够改善网络的连通性,并且当边失效后采用备用枢纽运输时仍能够在规定的时间内将货物运输到目的地,即基于本文的研究方法设计的航空冷链运输网络是可靠的。
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