orch城市地鐵線網(wǎng)物資配送系統(tǒng)

城市軌道交通線網(wǎng)物資配送系統(tǒng)研究華中科技大學(xué)機(jī)械創(chuàng)新基地運(yùn)籌與優(yōu)化團(tuán)隊(duì)主要內(nèi)容研究背景創(chuàng)新點(diǎn)和先進(jìn)性原型系統(tǒng)展示所獲獎(jiǎng)勵(lì)總結(jié)與展望 國(guó)家“十二五”規(guī)劃明確指出，實(shí)施公共交通優(yōu)先發(fā)展戰(zhàn)略，大力發(fā)展城市公共交通系統(tǒng)，提高公共交通出行分擔(dān)比率。但近年來(lái)，相對(duì)于城市軌道交通線網(wǎng)的高速建設(shè)，相應(yīng)的配套設(shè)施的研究和建設(shè)卻難以滿足應(yīng)用需求。線網(wǎng)物資的配送系統(tǒng)作為建設(shè)和運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的重要配套設(shè)施，對(duì)未來(lái)城市軌道交通線網(wǎng)的整體布局起著至關(guān)重要的作用。一、研究背景一、研究背景當(dāng)前：一線一庫(kù)的配送模式——不利于集約化發(fā)展和管理增加占地和投資物資和備品重復(fù)存儲(chǔ)，造成浪費(fèi)優(yōu)化布局以減少物資總庫(kù)數(shù)目——未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

本作品按照實(shí)地調(diào)研、分析建模、計(jì)算求解和研發(fā)應(yīng)用的制作思路，以武漢城市軌道交通線網(wǎng)為切入點(diǎn)，針對(duì)該問(wèn)題展開(kāi)研究。概述主要目的為設(shè)計(jì)布局合理、管理高效的物資配送系統(tǒng)，以保證地鐵線網(wǎng)安全、高效、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)營(yíng)，系統(tǒng)的主要功能為仿真實(shí)際的配送過(guò)程、產(chǎn)生科學(xué)的配送模式、生成多種備選方案并對(duì)配送系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)價(jià)。仿真實(shí)際的配送過(guò)程：實(shí)際調(diào)研數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)處理后，可通過(guò)本軟件仿真出實(shí)際的各種配送過(guò)程。產(chǎn)生科學(xué)的配送模式：通過(guò)對(duì)實(shí)際過(guò)程的仿真，從不同的配送方案中選擇出科學(xué)的配送模式。生成多種備選方案：通過(guò)對(duì)仿真結(jié)果的比較，得出多組備選方案，方便設(shè)計(jì)方根據(jù)實(shí)際情況選擇出最合理的設(shè)計(jì)方案。對(duì)配送系統(tǒng)的評(píng)價(jià)：根據(jù)一些評(píng)價(jià)準(zhǔn)則，對(duì)于現(xiàn)有的物資配送系統(tǒng)進(jìn)行具體的評(píng)價(jià)分析，給出最適合設(shè)計(jì)方的設(shè)計(jì)方案。創(chuàng)新性地提出了多線共用物資總庫(kù)的物資配送模式，并且率先采取兩階段法，將定性分析與定量分析結(jié)合，建立了總體規(guī)劃數(shù)學(xué)模型和方案評(píng)價(jià)模型，并運(yùn)用Matlab軟件開(kāi)發(fā)出城市地鐵線網(wǎng)物資配送系統(tǒng)，分析了各個(gè)參數(shù)對(duì)物資配送方案的影響。配送模式方面，傳統(tǒng)的一條地鐵線路一個(gè)物資總庫(kù)配送模式，帶來(lái)冗余和浪費(fèi)，本作品突破這種傳統(tǒng)的配送方式，創(chuàng)新性地提出了一級(jí)總庫(kù)、多線共用物資總庫(kù)，分區(qū)域布點(diǎn)的物資供應(yīng)模式。結(jié)果顯示優(yōu)化后的方案比優(yōu)化前的方案在20年內(nèi)固定費(fèi)用節(jié)省4229萬(wàn)，運(yùn)行費(fèi)用節(jié)省599萬(wàn)。分析方法方面，國(guó)內(nèi)采用的大部分是定性分析，國(guó)外關(guān)注的重點(diǎn)在于定量分析。本文采用兩階段法，將定量和定性分析相結(jié)合，即在原型系統(tǒng)給出了最優(yōu)方案和幾個(gè)備選方案，通過(guò)應(yīng)用層次分析法，設(shè)計(jì)方可以根據(jù)實(shí)際情況選擇最合適方案。這種兩階段的分析方法，具有普遍的適用性。關(guān)鍵技術(shù)在于從多線共用物資總庫(kù)出發(fā)確定物資供應(yīng)模式，以及將模型求解結(jié)果和實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合。二、創(chuàng)新點(diǎn)和先進(jìn)性主要技術(shù)指標(biāo)布局合理：設(shè)計(jì)方案滿足區(qū)域地鐵線網(wǎng)布局需求安全高效：設(shè)計(jì)方案可以滿足地鐵線網(wǎng)物資配送的時(shí)效要求經(jīng)濟(jì)費(fèi)用：設(shè)計(jì)方案與原方案相比，大大減少地鐵線網(wǎng)的運(yùn)營(yíng)費(fèi)用，同時(shí)通過(guò)減少物資總庫(kù)的數(shù)目來(lái)達(dá)到方便管理的目的二、創(chuàng)新點(diǎn)和先進(jìn)性實(shí)地調(diào)研：上海和南京（城中有江穿過(guò)）普遍問(wèn)題：庫(kù)房分布分散，物料管理自動(dòng)化程度不高，庫(kù)房場(chǎng)地利用率不高二、創(chuàng)新點(diǎn)和先進(jìn)性問(wèn)題分析：武漢：已建項(xiàng)目1項(xiàng)，在建項(xiàng)目3項(xiàng)，計(jì)劃實(shí)施項(xiàng)目8項(xiàng)創(chuàng)新點(diǎn)1:創(chuàng)新性地提出一級(jí)總庫(kù)、多線共庫(kù)、分區(qū)域布點(diǎn)的物資供應(yīng)模式對(duì)這個(gè)問(wèn)題分兩步處理：第一步：建立費(fèi)用最省的數(shù)學(xué)模型，得到在費(fèi)用上相當(dāng)?shù)膸讉€(gè)候選方案。由用戶輸入隨機(jī)變量數(shù)值范圍和費(fèi)用承受閾值，選址系統(tǒng)給出閾值范圍內(nèi)符合條件的所有方案及其分布。這樣可以去除對(duì)費(fèi)用的權(quán)重設(shè)置，將定量與定性因素分開(kāi)。第二步：對(duì)費(fèi)用相當(dāng)?shù)膸讉€(gè)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)篩選。這里可以使用一些有效的選址評(píng)價(jià)方法，對(duì)候選方案的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境等因素進(jìn)行評(píng)價(jià)，從中挑選出最終方案。二、創(chuàng)新點(diǎn)和先進(jìn)性二、創(chuàng)新點(diǎn)和先進(jìn)性建模求解：創(chuàng)新點(diǎn)2：率先運(yùn)用兩階段法，建立了總體規(guī)劃數(shù)學(xué)模型和方案評(píng)價(jià)模型二、創(chuàng)新點(diǎn)和先進(jìn)性數(shù)學(xué)模型：核心算法設(shè)計(jì)：當(dāng)問(wèn)題規(guī)模比較小的時(shí)候，采用分支定界方法或是過(guò)濾隱枚舉方法求解該問(wèn)題；當(dāng)問(wèn)題規(guī)模比較大的時(shí)候，采用的是蜂群優(yōu)化算法，蜂群優(yōu)化算法對(duì)這樣大規(guī)模問(wèn)題的求解有一定的優(yōu)勢(shì)。在實(shí)際解決問(wèn)題時(shí)，當(dāng)問(wèn)題小于10*10時(shí)，采用分枝定界和過(guò)濾隱枚舉算法；當(dāng)問(wèn)題大于10*10時(shí)，避免大規(guī)模的窮舉，采用蜂群優(yōu)化算法。二、創(chuàng)新點(diǎn)和先進(jìn)性二、創(chuàng)新點(diǎn)和先進(jìn)性核心算法設(shè)計(jì)：二、創(chuàng)新點(diǎn)和先進(jìn)性研發(fā)應(yīng)用：創(chuàng)新點(diǎn)3：開(kāi)發(fā)原型系統(tǒng)，仿真實(shí)際的決策過(guò)程詳盡分析了各個(gè)參數(shù)對(duì)物資配送方案的影響，得出主要設(shè)計(jì)變量。二、創(chuàng)新好點(diǎn)和健先進(jìn)筑性研發(fā)俘應(yīng)用向：基本參數(shù)貼設(shè)置義：用巷戶可任以輸影入各沃種費(fèi)杏用參訓(xùn)數(shù)。蓄如圖所示，去它一存共包招括配彈送距腦離參療數(shù)設(shè)夢(mèng)置、鑒配送棕費(fèi)用臥參數(shù)遠(yuǎn)設(shè)置棉、總紙庫(kù)建戀設(shè)參暑數(shù)設(shè)陰置、充系統(tǒng)害負(fù)荷指參數(shù)康設(shè)置塵以及李人為笨指定倚方案罵設(shè)置弱共六喜個(gè)參猾數(shù)設(shè)燒置界譯面。二、創(chuàng)新塘點(diǎn)和除先進(jìn)寨性最優(yōu)紀(jì)方案紙：二、創(chuàng)新春點(diǎn)和趟先進(jìn)單性備選臂方案兔：二、創(chuàng)新碑點(diǎn)和品先進(jìn)顫性備選停方案訊：二、創(chuàng)新任點(diǎn)和借先進(jìn)主性評(píng)價(jià)分析巡壽：二、創(chuàng)新粒點(diǎn)和俱先進(jìn)煌性二、創(chuàng)新腦點(diǎn)和佛先進(jìn)巡壽性作品先進(jìn)撒性：配送庸模式：傳統(tǒng)陡一條鎮(zhèn)地鐵米線路否一個(gè)辦物資套總庫(kù)際配送摟模式刃，帶濱來(lái)冗掛余和死浪費(fèi)。本文長(zhǎng)突破樣傳統(tǒng)鴿的配示送方句式創(chuàng)新姿性地提妙出了一級(jí)劫總庫(kù)雜、多岡線共狀用物蔽資總衰庫(kù)，布分區(qū)勺域布優(yōu)點(diǎn)的物嗎資供焰應(yīng)模雙式結(jié)果胃顯示，在20年內(nèi)英優(yōu)化高后的撒方案掏比優(yōu)搖化前份地方幼案固依定費(fèi)澡用節(jié)省42室29萬(wàn)，運(yùn)增行費(fèi)蜂用節(jié)省59瘡9萬(wàn)。二、玩創(chuàng)新似點(diǎn)和蜜先進(jìn)權(quán)性作品先進(jìn)威性：分析評(píng)價(jià)：國(guó)內(nèi)島采用儲(chǔ)的大之部分含是定匙性分敞析，食國(guó)外泄關(guān)注霧的重雞點(diǎn)在堆于定修量分呀析。丑本文脹采用矮兩階化段法漸，將齒定量愁和定謙性分棟析相棍結(jié)合華，建矩立具盾體的械數(shù)學(xué)景模型摘和分踐析評(píng)偉價(jià)模桃型。業(yè)主拋可以散根據(jù)駝實(shí)際雄情況君，從帖一組悼候選肌解中哲選出費(fèi)最優(yōu)負(fù)決策墳方案鎮(zhèn)，而悄不是薦傳統(tǒng)傷的單針一最團(tuán)優(yōu)解在。二、岡創(chuàng)新而點(diǎn)和譜先進(jìn)升性系統(tǒng)健組成三、震原型游系統(tǒng)盜展示最優(yōu)檔決策山?jīng)Q策榆方案候選料方案A候選示方案B候選憑方案C候選堡方案D最優(yōu)刷方案層次邀分析慶法三、衰原型盞系統(tǒng)乒展示相關(guān)降參數(shù)街分析桂：以一將定周列期內(nèi)泳總費(fèi)婚用最蹦小為課目標(biāo)醫(yī)，對(duì)紡限制星性參師數(shù)對(duì)富比分燃析：類別宜一：到反應(yīng)貼優(yōu)化嘗前后綁的費(fèi)梅用變莖化第一盆組：涂原始桌的一裝線一搞庫(kù)方椒案與犧標(biāo)準(zhǔn)椒對(duì)照躺組對(duì)球比；類別蛋二：昂總庫(kù)拿設(shè)置炊方案牙的穩(wěn)猴定性第二拼組：項(xiàng)運(yùn)行咱年限賠對(duì)比竹；第三們組：礎(chǔ)總庫(kù)糧數(shù)目漂限制括對(duì)比響；類別雀三：按布局繭方案蠟相應(yīng)沿于環(huán)拌境因輕素的斗變化第四聲組：搭總庫(kù)亡規(guī)模案限制漏對(duì)比見(jiàn)；第五駕組：漠預(yù)留含總庫(kù)內(nèi)時(shí)的鼠對(duì)比己；類別撫四：膀輸入樸數(shù)據(jù)頭對(duì)布罰局方大案的行影響第六蹈組：召配送紡周期緩對(duì)比黨；第七蘆組：昏單位蘿距離略配送騎費(fèi)用城對(duì)比園；三、慈原型唉系統(tǒng)梳展示三、導(dǎo)原型己系統(tǒng)偉展示相關(guān)努參數(shù)幅分析:考查20、40、60和80年的取最優(yōu)置布局信方案縱，設(shè)供置4個(gè)總淚庫(kù)是爐最穩(wěn)嘆定的完；單位焦距離填配送溉費(fèi)用短對(duì)最參優(yōu)決濤策的勞影響惹最大四、拔所獲幼獎(jiǎng)勵(lì)獲得衡獎(jiǎng)勵(lì)：本作擾品榮草獲20柴10年度裁中國(guó)側(cè)鐵道烈建筑旬總公精司科桶學(xué)技莊術(shù)三床等獎(jiǎng)發(fā)表由文章：《蜂炭群優(yōu)信化算啟法在揉軌道撿交通課線網(wǎng)鳴物資于總庫(kù)隙合理北布局被中的具應(yīng)用蹲》，扎現(xiàn)代好城市途軌道脖交通橡，20較11年第1期機(jī)構(gòu)寶鑒定追：20取10年10月湖籍北省泳科技樸信息法研究滾院查雅新檢夠索中貧心本作笑品方法宏普適、操作中簡(jiǎn)單、結(jié)論尸科學(xué)、效果多明顯，具兄有廣轉(zhuǎn)闊的市場(chǎng)聾前景。我國(guó)允現(xiàn)有12座城退市在襖建地尤鐵，12座城裹市擬貝建設(shè)趟地鐵相，應(yīng)恒用本間作品位的線繼網(wǎng)物窩資配銜送系系統(tǒng)軟屆件，扎為不壺同城膨市設(shè)聲計(jì)總