第 3 章 危险品道路运输风险评估模型研究..............................36
3.1 危险品道路运输风险评估模型分析..............................36
3.2 危险品道路运输风险评估指标确定..............................36
第 4 章 危险品道路运输路径优化模型与算法研究..............................42
4.1 带时间窗的成品油二次配送多目标优化模型..............................42
4.1.1 含义及关键优化问题..............................42
4.1.2 问题描述..............................42
第 5 章 实例求解与分析..............................53
5.1 案例背景..............................53
5.2 基础数据..............................53
第 5 章 实例求解与分析
5.1 案例背景
W 公司是中国石油天然气股份有限公司湖北销售分公司下的全资子公司,主要负责湖北公司在武汉地区的成品油销售。中国石油进入武汉市场的这 15 年来,W 公司大力拓展成品油市场,抓住了武汉经济发展的有利时机,成品油的销售网络得到快速发展,销量逐年攀升,实现了由小到大、由弱到强的不断发展,成为了中国石油天然气股份有限公司下属企业的佼佼者。
公司服务范围包括东湖高新、武昌、青山、汉口、汉阳等 10 个片区,每个片区各一座油库配送中心。W 公司的运营模式是加油站将成品油需求计划发送给油库配送中心,由油库配送中心将其汇总至 W 公司的物流配送部,运营部在协商车辆运载情况以及了解油库容量情况后,根据市场情况制定成品油的日配送计划,最后油罐车装载成品油运输到各个加油站。
目前 W 公司在路径规划上主要存在如下问题:
(1)缺乏科学性
公司现有的路径规划仅凭司机经验,不能按照实际配送要求:大部分的车辆行驶路线,都未实现满载运行,有些配送路线则是无法满足配送加油站的需求量。由于路径规划缺乏科学性,迂回现象较为普遍。
(2)配送不准时
公司目前的自有加油站时常出现油品短缺的情况,影响了日常运营。配送不准时,减少了公司的销售收入,影响公司的品牌形象。
(3)运输风险大
加油站的周围往往分布着人口密度较大的商业区、居民区、水源等环境敏感区域,也加大了成品油配送的风险性。危险品配送的油罐车辆成为移动的风险源若未做好安全防范工作,一旦发生事故,对周边环境和人员造成的损失和伤亡将不堪设想。
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第 6 章 总结及展望
6.1 全文总结
近年来危险品运输事故频发造成巨大生命财产及环境安全损失,激发了研究学者对危险品运输风险分析和路径优化的研究。本论文在查阅国内外危险品运输风险评估的基础上,结合灰色关联分析法与层次分析法,构建了基于 Adam-BP 神经网络的风险评估模型;对简单 VRPTW 模型进行优化,构建了以运输系统成本最低、风险最小为目标的 HMVRPTW 模型。求解模型设计了对初始群体、交叉算子进行改进的 NSGA-Ⅱ算法,详细说明了算法的实现步骤以及流程,并通过 MATLAB 软件代码实现模型的求解,最后以 W 公司在武汉市的成品油二次配送为实例,验证了所提出模型的实用性和改进算法的有效性。
本论文完成的主要内容以及研究成果如下:
(1)阐述了风险管理的概念与框架,统计近三年危险品道路运输事故发生的数据,分析事故发生的影响因素,对统计数据按风险影响因素分类后用灰色关联分析法分析,结果表明管理与环境因素为诱导危险品运输事故发生的主要因素,其中设施设备与运输监管因素为管理因素的主要方面,环境则与作业因素相当,为风险指标的建立奠定了理论基础。
(2)结合风险识别结果,明确了危险品道路运输的 6 大风险输入指标并量化:通行系数、事故率、通行频率、影响人数、环境因素及应急救援能力。论述了 BP 神经网络的基本原理以及训练算法的演变,运用深度学习最常用的 Adam优化算法构建了 Adam-BP 神经网络模型并论述了道路运输风险评估的流程,由AHP 确定指标权重并对样本风险分级赋值。
(3)以成品油二次配送问题为载体,构建了带时间窗的危险品道路运输多目标优化模型,目标函数为成本与风险的最小化。阐述了 NSGA-Ⅱ算法的基本原理,根据模型特点设计了个体编码、适应度函数、选择和交叉等在内的算法实现过程。考虑到传统 NSGA-Ⅱ算法的缺陷,采用贪婪算法建立距离基因库的方式提升初始种群的质量;采用 Or-opt 算法改进个体的交叉方式避免个体陷入局部最优解。
参考文献(略)