文档名：低碳视角下多式联运网络设计优化问题研究
摘要：网络设计与低碳补贴激励措施,是推进多式联运可持续发展的重要途径.基于此,从低碳视角研究水陆联运网络设计优化与补贴模式问题,考虑政府管理部门与物流用户的互动博弈行为,构建基于双层规划的水陆联运物流网络优化模型.该模型中上层规划(政府层)确定网络扩容投资决策及其补贴方案,从而最小化扩容投资与低碳补贴总成本,以及系统中碳排放量;下层模型(物流用户)则是基于广义费用的用户均衡分配模型.针对上述双层优化模型的特点,设计了基于相继平均配流算法(MSA)的改进快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ).以长江经济带中游地区的水陆联运物流网络为例,进行相应的实证研究,验证上述优化模型及算法的有效性;并且,在对网络进行扩容投资的情况下,对比4种补贴方案,即1)对铁路及水运弧段按固定值进行补贴;2)不进行补贴;3)不同地区的铁路及水运弧段的补贴不同;4)补贴值随机连续.研究结果表明:扩容投资可以减少网络中的超载弧段数量,同时提升网络性能;对铁路及水运弧段进行运输补贴能有效降低碳排放量;若政府关注预算限制,则倾向于按固定值补贴的方案;若更重视碳减排效果,则倾向于采取不同地区不同补贴值的方案.
Abstract：Networkdesignandlow-carbonsubsidyaretwosignificantmethodstopromotethesustainabledevelopmentofmultimodaltransportation.Therefore,thisarticleinvestigatedthenetworkdesignoptimizationproblemonwater-landmultimodaltransportationwithlow-carbonsubsidyschemes.Consideringtheinteractivegamebehaviorbetweengovernmentandlogisticsusers,abi-levelprogrammingmodelwasgiven.Theupperleveloftheproposedmodelaimedtodeterminethenetworkexpansioninvestmentandsubsidyschemeswiththelowestpossibleoverallinvestmentcostandlow-carbonsubsidies,aswellasthecarbonemissions.Thelowerlevelwasformulatedasauserequilibriummodelbasedongeneralizedcosts.Tosolvetheproposedmodel,animprovednon-dominatedsortinggeneticalgorithm(NSGA-Ⅱ)embeddedwiththemethodofsuccessivealgorithm(MSA)waspresented.AcasestudybasedonthemultimodalnetworkofthemiddlereachesoftheYangtzeRiverEconomicBeltwasusedtojustifytheabovemodelandalgorithm.Moreover,inthecontextofnetworkexpansion,thestudycomparedtheeffectoffourdifferentsubsidyschemesonthenetwork,namely,1)fixedsubsidiesforrailwayandwaterwayarcs,2)nosubsidy,3)subsidiesforrailwayandwaterwayarcsvariedindifferentregions,and4)thesubsidiesarerandomlycontinuous.Thefindingsareshownasfollows.Expansioninvestmentcanreducethenumberofoverloadedarcswhileincreasingnetworkperformance.Subsidiesforrailwayandwaterwayarcscaneffectivelyreducecarbonemissions.Budgetrestrictionscanmakethefixedsubsidyarrangementpreferable.However,ifcarbonreductionisprioritized,regionallyspecificincentivesarepreferred.
作者：张得志 万卓群 李双艳 周赛琦 宾松 Author：ZHANGDezhi WANZhuoqun LIShuangyan ZHOUSaiqi BINSong
作者单位：中南大学交通运输工程学院,湖南长沙410075中南林业科技大学物流与交通学院,湖南长沙410004中铁大桥勘测设计院集团有限公司武汉分公司,湖北武汉430074
刊名：铁道科学与工程学报 ISTICPKU
Journal：JournalofRailwayScienceandEngineering
年，卷(期)：2024, 21(5)
分类号：U15
关键词：多式联运 物流网络设计 双层规划模型 改进非支配排序遗传算法 实证研究
Keywords：multimodaltransportation logisticsnetworkdesign bi-levelprogramming improvednon-dominatedsortinggeneticalgorithm casestudy
机标分类号：F253.9TP301.6F512.4
在线出版日期：2024年7月8日
基金项目：国家自然科学基金，湖南省自然科学基金资助项目，湖南省自然科学基金资助项目，湖南省社会科学基金资助项目，国铁集团科技计划重点项目低碳视角下多式联运网络设计优化问题研究[
期刊论文] 铁道科学与工程学报--2024, 21(5)张得志 万卓群 李双艳 周赛琦 宾松网络设计与低碳补贴激励措施,是推进多式联运可持续发展的重要途径.基于此,从低碳视角研究水陆联运网络设计优化与补贴模式问题,考虑政府管理部门与物流用户的互动博弈行为,构建基于双层规划的水陆联运物流网络优化模型...参考文献和引证文献
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引证文献
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