通过前两小节的研究及阐述，大致了解了协同理论在各领域中的应用以及协同优化算法的优越性，因此本节将以几个案例对协同优化理论在交通运输中的应用做具体说明。

1. 应用于运输资源配置

首先，把协同理论应用到运输领域则产生了协同运输理论，协同运输理论就是将各类运输分散的运输资源协同整合成一个整体，统一进行资源配置，避免出现对流、倒流、空驶、运力不当等多种不合理的运输组织形式，实现运输的组织效应和规模效应。其次，将协同理论运用到运输领域中最大的优势就是可以量化分析运输系统，运用模型进行运输资源配置以及组织优化。

1）路径分析

简单描述问题为：多个运输企业需要完成多项运输任务，不同公司的运输车辆分布在各自的车场，车辆从车场出发，空车行驶到某个任务的装运点，装运后行驶到卸货点卸货，之后车辆直接返回车场，或者前往下一个任务的装运点继续装运和运输，车辆最终要求回到出发的车场。路径分析核心是对最短路径和最佳路径的求解。最短路径是满足用户约束条件的最短路径，即协同每个用户的需求，得出最佳运输路径方案。

2）资源分配

这里的资源分配指的是运输任务的分配，核心是如何合理地将运输任务即货运量分配到各条路径上，在满足运输任务完成的条件下，调度总费用最低。

2. 应用于运输开行方案设计(www.daowen.com)

协同理论可应用在开行方案模型的部分，对货物运输网络进行分层操作，体现运输网络“枢纽—辐射”的特点。同时为了保证开行方案的鲁棒性，保证货物顺利中转，利用柔性优化理论，引入缓冲时间，重新构建中转等待时间函数，用于协同不同层之间列车接续问题。基于这样的理论基础，可以综合考虑车流量约束、运输能力约束、开行频率约束、区段通过能力约束和车站能力约束，以运输效益最大化和所有货物运输过程中所消耗的时间最小为目标，建立了开行方案协同优化模型。

3. 应用于集装箱多式联运系统

多式联运通道、各种运输方式、集装箱是构成集装箱多式联运系统的最基本的三要素。集装箱是进行集装箱多式联运的源和流，多式联运通道、各运输方式是进行多式联运的体和渠。而在多式联运通道和各运输方式之间又存在着既可能相互促进、也可能相互制约的协同关系。集装箱、多式联运通道、各种运输方式的协同性决定或影响到多式联运活动的效率、水平和质量。

从多式联运的角度看，集装箱、多式联运通道、各种运输方式的协同关系如图5-1所示。

整体看这三者之间的协同关系，可以从两种循环关系来理解：第一，可以从顺时针看它们间的协同关系。由于对集装箱的利用产生集装箱货源，而对货物的运输需要利用各种运输方式，从而集装箱是运输方式本源性的需求。多式联运即各种运输方式的联合运输，各种运输方式需要通过一定的途径进行转运，从而提高集装箱运输的效率、质量。这一途径就是利用多式联运通道。集装箱多式联运通道相对一般集装箱中转站、货运站有更强的辐射能力，充分吸取周围集装箱货源，形成向外辐射的经济带。从这个循环的协调关系中可以看出，集装箱货源是多式联运的基础，重视集装箱货源是实施集装箱多式联运战略的关键举措。第二，从逆时针方向看，进行集装箱运输具有极大的优势，可大力发展货物运输集装箱化，这对多式联运通道的进一步发展提供了现实依据。成熟的多式联运通道能为各种运输方式提供场所、服务设施等硬件支持，促进各种运输方式的协调发展，从而带来更大的社会和经济效益，实现集装箱“门到门”运输，有利于完成货物空间位移。从这个循环的协同关系分析中，可以得出如下结论：要实现集装箱多式联运的社会和经济效益，各种运输方式的联合运输有逻辑必然性。

图5-1　集装箱多式联运系统三角形关系