基于SD-MOP整合的综合运输通道结构配置优化研究

论文摘要

运输通道的结构配置是调整通道中各运输方式的发展规模,适应出行者需求的直接手段,直接影响运输通道系统的平衡及通道内各运输方式项目的建设和经营管理决策,是提高通道内综合运输体系的效益和效率的关键。它所要解决的主要问题是确定各运输方式在通道总运量中所承担的比重以及投资比例等,并以此为基础预测通道内各运输方式的合理数量,实现多种运输方式的合理分工与协作,为运输通道的规划、建设提供科学的依据。本文首先分析了影响运输通道结构变动的因素,总结了运输通道结构变动的机理,在此基础上,构建了运输通道结构演变的系统动力学模型（SD模型）和运输通道结构配置优化的多目标规划模型（MOP模型）。其中,SD模型主要由社会经济子系统、需求子系统、供给子系统、投资子系统组成,MOP模型的目标函数有客运供需平衡目标函数、货运供需平衡目标函数和能源消耗最小目标函数。同时,介绍了运用Matlab软件中的遗传算法工具箱对MOP模型进行求解的方法和步骤。然后,在双层规划模型思想的指导下,研究了将SD模型与MOP模型整合的方法,给出了SD-MOP整合模型构建的思路和步骤,并提出了模型整合阶段的求解流程,从而实现模型间的优势互补。最后以江苏省沿海运输通道为例,结合构建的SD-MOP整合模型,对运输通道结构配置进行了优化,并依据结果对江苏省沿海运输通道的发展和投资建设提出建议。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究的背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国外研究概况
• 1.2.2 国内研究概况
• 1.3 研究课题来源
• 1.4 本文的研究内容及技术路线
• 2 运输通道结构变动的机理研究
• 2.1 运输通道系统的界定
• 2.2 影响运输通道结构变动的因素分析
• 2.3 运输通道结构变动的机理研究
• 2.3.1 影响运输通道结构变动的因素归纳
• 2.3.2 运输通道结构变动的关系结构图
• 2.3.3 运输通道结构变动的反馈关系图
• 2.4 本章小结
• 3 运输通道结构演变的系统动力学模型
• 3.1 系统动力学概述
• 3.1.1 系统动力学的基本思想
• 3.1.2 系统动力学模型仿真的主要步骤
• 3.2 模型的总体框架
• 3.2.1 系统边界的确定
• 3.2.2 模型总体的因果关系图
• 3.3 子系统流图分析
• 3.3.1 社会经济子系统
• 3.3.2 需求子系统
• 3.3.3 供给子系统
• 3.3.4 投资子系统
• 3.4 本章小结
• 4 基于多目标规划的运输通道结构配置优化
• 4.1 运输通道的结构配置优化分析
• 4.1.1 结构配置优化的含义与层次划分
• 4.1.2 结构配置优化的意义
• 4.1.3 结构配置优化的宏观手段
• 4.2 运输通道结构配置优化模型的建立
• 4.2.1 模型构建的思路
• 4.2.2 目标函数
• 4.2.3 约束条件
• 4.2.4 目标优先级的确定
• 4.2.5 目标无量纲化
• 4.3 模型的求解
• 4.4 本章小结
• 5 运输通道结构配置优化的SD-MOP整合模型
• 5.1 SD-MOP整合模型的优势
• 5.2 SD模型与MOP模型整合的理论依据
• 5.3 运输通道结构配置优化的整合模型构建的思路
• 5.4 整合模型的求解
• 5.5 本章小结
• 6 江苏省沿海运输通道结构配置优化实证研究
• 6.1 江苏省沿海通道分析
• 6.1.1 江苏省沿海通道概述
• 6.1.2 江苏省沿海地区社会经济发展现状
• 6.1.3 江苏省沿海运输通道发展现状
• 6.1.4 江苏省沿海运输通道发展中存在的主要问题
• 6.2 江苏省沿海运输通道结构演变的系统动力学模拟
• 6.2.1 参数估计
• 6.2.2 模型的检验
• 6.2.3 基本变量模拟结果分析
• 6.2.4 决策模拟与分析
• 6.2.5 敏感性因素辨识
• 6.3 基于SD-MOP整合模型的江苏省沿海运输通道结构配置优化
• 6.4 江苏省沿海运输通道结构配置建议
• 6.5 本章小结
• 7 结论与展望
• 7.1 主要结论
• 7.2 展望
• 致谢
• 参考文献