保证货运可靠性和安全性的多式联运调度方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及综合交通运输领域，为考虑多式联运调度模型转运安全性和可靠性，时间与成本的转化未考虑货物自身价值，以及调度方案缺乏时效性的问题，优化多式联运调度，本发明专利技术，保证货运可靠性和安全性的多式联运调度方法，步骤如下：步骤S100：获取货物运输路径集合，构建干支线运输拓扑网络；步骤S200：根据构建的干支线运输拓扑网络，输入各拓扑网络节点的运输方式种类，并对节点进行分化，构建多方式干支线运输拓扑网络；步骤S300：建立考虑运输费用成本、时间成本、转运成本的多式联运安全性和可靠性调度模型。本发明专利技术主要应用于综合交通运输联运调度场合。

【技术实现步骤摘要】
保证货运可靠性和安全性的多式联运调度方法和系统
本专利技术涉及综合交通运输领域，具体涉及一种保证货运可靠性和安全性的多式联运调度方法及系统。
技术介绍
经济全球化趋势以及电子商务行业规模的逐年扩大，国际贸易货运量与日俱增，对货物的运输时效性也提出了高要求。多式联运作为综合交通运输的重要内涵，可以有效的降低物流运输成本，提高资源利用率。目前，欧美国家海铁、公铁多式联运运输比例占总运量的30％-40％，而我国仅为2％。主要原因有两点：一是缺乏多式联运系统平台的资源整合，多种运输方式之间信息不对称；二是缺乏多式联运运输安全性和可靠性的综合考量，使货主更倾向采用单一的运输方式。如何形成一套还原实际运输过程的多式联运调度方法，进而整合多方式的运输资源，开发多式联运调度系统平台，对提高货物多式联运运量、降低物流运输成本具有重要意义。当前多式联运调度技术主要是基于战略层面的提出，包括：多式联运通道优化、可行性分析、运输效益评价等。定量的多式联运调度模型主要考虑运输成本和时间成本，时间与成本之间的转化往往采用单一参数标定，缺乏对运输货物价值本身的考量。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种保证货运可靠性和安全性的多式联运调度方法，其特征是，步骤如下：/n步骤S100：获取货物运输路径集合，构建干支线运输拓扑网络/n所述的干支线运输拓扑网络，是指在枢纽场站间的采用干线运输的方式；同时在枢纽场站与非枢纽场站间采用支线运输的方式，将非枢纽场站的货物吸引至枢纽场站再采用干线运输将货物运往其他枢纽场站，并在货物到达其他枢纽场站后通过支线运输到非枢纽场站的运输网络；/n步骤S200：根据构建的干支线运输拓扑网络，输入各拓扑网络节点的运输方式种类，并对节点进行分化，构建多方式干支线运输拓扑网络；其中，将干支线运输拓扑网络的节点称作父节点，将多方式干支线运输拓扑网络的节点称作子节点；/...

【技术特征摘要】
1.一种保证货运可靠性和安全性的多式联运调度方法，其特征是，步骤如下：
步骤S100：获取货物运输路径集合，构建干支线运输拓扑网络
所述的干支线运输拓扑网络，是指在枢纽场站间的采用干线运输的方式；同时在枢纽场站与非枢纽场站间采用支线运输的方式，将非枢纽场站的货物吸引至枢纽场站再采用干线运输将货物运往其他枢纽场站，并在货物到达其他枢纽场站后通过支线运输到非枢纽场站的运输网络；
步骤S200：根据构建的干支线运输拓扑网络，输入各拓扑网络节点的运输方式种类，并对节点进行分化，构建多方式干支线运输拓扑网络；其中，将干支线运输拓扑网络的节点称作父节点，将多方式干支线运输拓扑网络的节点称作子节点；
步骤S300：建立考虑运输费用成本、时间成本、转运成本的多式联运安全性和可靠性调度模型，具体基于步骤S200所述的多方式干支线运输拓扑网络，建立考虑运输费用成本、时间成本、转运成本的多式联运成本最小化的单目标函数模型。


2.如权利要求1所述的保证货运可靠性和安全性的多式联运调度方法，其特征是，步骤S100具体包括：
步骤S101：获取以城市群为单位的各城市多式联运枢纽场站和非枢纽场站，作为干支线运输拓扑网络的节点，干支线运输拓扑网络的节点分别用H和S表示，其中H为枢纽场站集合H∈{H1,H2,H3…}，S为非枢纽场站集合S∈{S1,S2,S3…}；
步骤S102：获取枢纽场站与非枢纽场站之间的运输通路，作为干支线运输拓扑网络的连接线，干支线运输拓扑网络用节点-通路有向图G表示，G＝(A,E)，A表示干支线运输拓扑网络的节点集合，H,S∈A，E表示通路集合，er,s∈E表示运输通路，连接两个r,s节点；
干支线运输网络按照枢纽和非枢纽场站的连接、枢纽场站数量、非枢纽场站对应枢纽场站的数量分类，具体类别如下：
(1)按枢纽和非枢纽场站的连接划分：
a)纯干支线运输网络：非枢纽场站只能连接到枢纽场站；
b)混合干支线运输网络：非枢纽场站可以与非枢纽场站相连；
(2)按枢纽场站数量划分：
a)单中心网络：干支线运输网络中只包含一个枢纽场站，网络中只有支线，网络中的非枢纽场站间的运输都需要通过枢纽场站中转；
b)多中心网络：网络中有多个枢纽场站互相连接，枢纽场站间相互连接为干线，非枢纽场站与枢纽场站连接为支线；
(3)按非枢纽场站对应枢纽场站的数量划分：
a)单一指派运输网络：非枢纽场站只能连接到唯一一个枢纽场站；
b)多指派运输网络：非枢纽场站可以连接到两个及以上的枢纽场站。


3.如权利要求1所述的保证货运可靠性和安全性的多式联运调度方法，其特征是，步骤S200具体包括：
步骤S201：获取枢纽场站节点与非枢纽场站节点运输方式种类，将父节点按照其运输方式的数量，分化为对应数量的子节点；
所述的运输方式分为5种，包括：公路运输、铁路运输、海运运输、航空运输和管道运输，因此，枢纽场站节点最多分化成5个子节点，非枢纽场站节点仅分化为1个子节点；
步骤S202：判断两组分化的枢纽场站子节点对应的父节点间是否相连，若相连，则将两组分化后的各个子节点，分别与另一组的全部子节点相连；否则，两组分化的枢纽场站子节点间无连接关系。重复上述方法，遍历任意两组枢纽场站；
步骤S203：判断分化的枢纽场站与非枢纽场站子节点对应的父节点是否相连，若相连，则将非枢纽场站的子节点与其具有相同运输方式的枢纽场站的子节点相连；否则，分化的枢纽场站和非枢纽场站子节点间无连接关系。重复上述方法，遍历任意枢纽场站与非枢纽场站；
步骤S204：判断两个分化的非枢纽场站子节点对应的父节点间是否相连，若相连，则将两个分化后的子节点相连；否则，两个分化的非枢纽场站子节点间无连接关系。重复上述方法，遍历任意两个非枢纽场站。


4.如权利要求1所述的保证货运可靠性和安全性的多式联运调度方法，其特征是，步骤S300具体包括：
步骤S301：计算运输费用成本C费用；






其中，A表示多方式干支线运输拓扑网络中的所有节点集合，T表示多时间段集合，表示t时段从节点r到节点s的运输费用成本，表示t时段从节点r到节点s的单位运输成本，N货表示货运量。决策变量表示t时段从r节点到s节点是否有运输资源，若是，否则，
步骤S302：计算运输时间成本C时间



其中，表示t时段从节点r到节点s的运输时间，θn表示第n种货物的单位时间价值，单位为元/小时·千克；
步骤S303：计算转运成本C转运，转运过程包括货物的吊装和运输，因此安全性是转运的一项重要考量，转运成本计算包含三部分，分别为吊装费用成本吊装时间成本和转运风险成本



其中，表示第n种货物由第i种运输方式转到第k种运输方式的吊装费用成本；表示第n种货物由第i种运输方式转到第k种运输方式的吊装时间成本；表示第n种货物由第i种运输方式转到第k种运输方式的吊装风险成本；
(1)吊装费用成本：



(2)吊装时间成本...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙峣，白子建，柯水平，赵巍，杜鹏，郑利，刘亚帝，刘岩，张磊，宋超群，
申请(专利权)人：天津市市政工程设计研究院，
类型：发明
国别省市：天津;12