運(yùn)輸問題的求解及其應(yīng)用開題報(bào)告

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1、開題報(bào)告運(yùn)輸問題的求解及其應(yīng)用一、選題的背景、意義（所選課題的歷史背景、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)）作為一個(gè)發(fā)展中國家，交通運(yùn)輸對(duì)我國經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展起著顯著的前導(dǎo)性作用。工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、人民生活以及國防建設(shè)的諸多方面都和交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展有著緊密的關(guān)系。尤其在中國加入WTO以后，迅猛的經(jīng)濟(jì)發(fā)展讓交通運(yùn)輸?shù)膲毫θ找婕哟?，交通運(yùn)輸問題也越來越多的出現(xiàn)，對(duì)于運(yùn)輸問題的研究也越來越被重視。由于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展等原因，國外對(duì)于運(yùn)輸問題的研究已經(jīng)非常的深入，詳見文獻(xiàn)[2-4]。1995年SaadNAljarad和WilliamRBlack

2、用非集計(jì)模型分析沙特拉伯一巴林運(yùn)輸通道內(nèi)城間非工作出行的(non-businesstravel)運(yùn)輸方式選擇。提出了兩個(gè)獨(dú)立的模型，即二項(xiàng)Logit模型和多項(xiàng)Logit模型。前者用于利雅得一巴林通道內(nèi)的運(yùn)輸方式選擇，后者用于沙特拉伯東部省份(達(dá)蘭、達(dá)曼、胡富夫等省)一巴林通道內(nèi)的運(yùn)輸方式選擇。同年，ChandraR.Bhat[3]對(duì)加拿大(Canada)的多倫多一蒙特利爾運(yùn)輸通道內(nèi)工作日的工作出行(weekday,businesstravel)進(jìn)行了研究，并且將用于計(jì)算出行者對(duì)運(yùn)輸方式(train,car,pla

3、n)選擇的式Logit模型(NL)進(jìn)行了改進(jìn)，提出協(xié)方差巢式Logit模型(COVNL).1996年HensherDAE4I提出采用異方差極值Logit模型(HEVL)對(duì)澳大利亞(Australia)的悉尼一堪培拉(Sydney-Canberra)通道內(nèi)的四種運(yùn)輸方式(car,plane,scheduledcoach,nonscheduledcoach)所占的市場份額進(jìn)行了預(yù)測(cè)。但是MNL,COVNL和HEVL模型都是建立在效用的隨機(jī)項(xiàng)相互獨(dú)立且服從Gumbel分布的假設(shè)基礎(chǔ)之上。這種假設(shè)體現(xiàn)不出實(shí)際運(yùn)輸系統(tǒng)中各

4、種運(yùn)輸方式的運(yùn)行狀況和營運(yùn)效用相互作用、密切相關(guān)的特性。1997年HsuC-I和ChungW-M提出在鐵路運(yùn)輸通道內(nèi)乘客如何選擇Highspeedrail(HSR),Conventionalrail(CR)的分析模型。按照可達(dá)性(accessibility)將乘客分類，分別給出每種類型的乘客對(duì)運(yùn)輸方式選擇的計(jì)算模型。根據(jù)乘客的出行時(shí)間、時(shí)間價(jià)值、出行距離、票價(jià)以及HSR和CR的服務(wù)特點(diǎn)建立運(yùn)輸方式選擇模型。該模型的合理性在于將費(fèi)用轉(zhuǎn)化成時(shí)間，并給出了時(shí)間價(jià)值的計(jì)算公式。這樣做要比只以車內(nèi)時(shí)間和車外時(shí)間為基礎(chǔ)利用多

5、項(xiàng)Logit模型(MNL)或巢式Logit模型(NL)計(jì)算市場份額要合理，但是該方法在費(fèi)用和時(shí)間換算的過程中誤差很大。2001年11，joonChang博士在其博士論文中將Wardrop原理應(yīng)用到預(yù)測(cè)區(qū)域運(yùn)輸通道內(nèi)各運(yùn)輸方式所占的市場份額中，并針對(duì)韓國(Korea)京釜(Seoul-Busan)通道內(nèi)的四種運(yùn)輸方式(Air,High-speedrail,Conventionalrail,Highway)分別從用戶最優(yōu)和系統(tǒng)最優(yōu)的角度對(duì)其所占市場份額做了預(yù)測(cè)。并對(duì)傳統(tǒng)廣義出行費(fèi)用的求解做了改進(jìn)，這一點(diǎn)主要體現(xiàn)在對(duì)時(shí)

6、間價(jià)值的確定問題上，對(duì)時(shí)間價(jià)值的求解摒棄了傳統(tǒng)方法，采用Wardrop原理并結(jié)合Dail的幾準(zhǔn)則來求解時(shí)間價(jià)值，得出了各種運(yùn)輸方式旅客時(shí)間價(jià)值的概率密度函數(shù)，使時(shí)間價(jià)值不再是常量，然后再利用Wardrop原理預(yù)測(cè)通道內(nèi)各運(yùn)輸方式的客運(yùn)量分擔(dān)率，但是在應(yīng)用該模型進(jìn)行遠(yuǎn)期預(yù)測(cè)時(shí)，體現(xiàn)不出經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們對(duì)價(jià)值觀念認(rèn)識(shí)的改變對(duì)時(shí)間價(jià)值函數(shù)的影響，進(jìn)而就影響了應(yīng)用該模型的可靠性。此外，在論文中采用的是理想交通條件下的Wardrop原理，體現(xiàn)不出不確定因素對(duì)客運(yùn)量分配的影響。國外主要以運(yùn)輸問題求解算法為研究主體，以表上作業(yè)

7、法、最短路法、最小費(fèi)用最大流以及智能算法等為代表；而國內(nèi)從算法、目標(biāo)函數(shù)、約束函數(shù)這三個(gè)角度進(jìn)行分類綜述。但是都存在由各種因素而導(dǎo)致的誤差。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需求，相信各國對(duì)運(yùn)輸問題的研究會(huì)更加深入，會(huì)有更加有效可行的方法被發(fā)現(xiàn)。一、相關(guān)研究的最新成果及動(dòng)態(tài)運(yùn)輸問題是一類具有特殊結(jié)構(gòu)的線性規(guī)劃問題。通過文獻(xiàn)[5]我們知道由于運(yùn)輸問題約束方程組的系數(shù)矩陣是完全么模的，即所有的子行列式為0或±1，存在著比單純形法更簡單的特殊解法。對(duì)于規(guī)模不太大的運(yùn)輸問題可用圖上作業(yè)法或表上作業(yè)法求解。這類問題的典型提法是，為了把某種產(chǎn)品

8、從若干個(gè)產(chǎn)地調(diào)運(yùn)到若干個(gè)銷地，已知每個(gè)產(chǎn)地的供應(yīng)量和每個(gè)銷地的需求量，如何在許多可行的調(diào)運(yùn)方案中，確定一個(gè)總運(yùn)輸費(fèi)或總運(yùn)輸量最少的方案。文獻(xiàn)[6-7]告訴我們運(yùn)輸問題可用表上作業(yè)法求解。初始基本可行解的求法有三種：①左上角法。它的基本思想是給運(yùn)輸表中左上角的變量分配運(yùn)輸量以確定產(chǎn)銷關(guān)系。②小元素法，或最小成本法。它的基本思想是就近供應(yīng)，即從運(yùn)輸表中運(yùn)價(jià)最小的格子開始分配運(yùn)