依据宽容分层分析序列法的思想,将中欧班列运输网络协同优化模型的目标按照目标性质分为两个大目标,即max Z=W(γ)和min P=F(γ)。中欧班列运输组织协同优化问题应在确定始发站节点合理数量、基础布局的基础上,根据始发站节点货源组织能力最终确定中欧班列运输组织协同方案,所以目标max Z=W(γ)为第一重要度目标,min P=F(γ)为第二重要度目标。按照重要度顺序,首先对目标max Z=W(γ)求解,在求得目标max Z=W(γ)的基础上,对目标min P=F(γ)进行求解。
1. 第一重要度目标求解
利用理想点法将多目标规划问题转化为传统的单目标规划问题,第一重要度目标:
s.t.
式(5-41)表示以各始发站节点开行中欧班列的到达节点数量的目标值与理想值的总体距离最小为目标,其中表示第i个目标的理想值,求得的第一重要度目标的最优值为Z∗。
可以用i始发站节点当前中欧班列线路总数表示,即
2. 第二重要度目标求解
第二重要度目标min P=F(γ)仍是多目标集合,利用理想点法将多目标规划问题转换为单目标规划问题:
s.t.
式(5-44)为第二重要度目标,表示各线路中欧班列开行周期的理想值与目标值的总体距离最小为目标。表示在k,∀k, k∈I节点群中,应选择开行周期同理想周期“距离”较小的始发站节点来组织j到达节点的中欧班列。其中,表示第k*j个目标函数的理想值;式(5-45)将第一重要度目标最优解变为约束,ξ表示第一重要度目标最优解容差。
第k*j个目标函数的理想值可以表述为以k始发站节点为研究对象,k节点群组织j达到节点的中欧班列理想周期:
式(5-46)表示将中欧班列每周开行频率gi, j转化为开行周期hi, j,hi, j以天为单位;式(5-47)中为k节点群到j到达节点的理想开行周期,当k节点群中存在始发站节点组织j到达节点的中欧班列时,为k起点群到j到达节点的中欧班列中开行周期的非零最小值,若k节点群不存在始发站节点组织j到达节点的中欧班列,则。(www.daowen.com)
3. 算法步骤
Step 1:输入集合I、J、A、B、C,输入已知矩阵ui, j、di, k,均为已知量;
Step 2:输入第一重要度目标与约束;
Step 3:求解第一重要度目标的最优解;
Step 4:根据gi, j计算hi, j、,其中本书令M=100;
Step 5:输入集合I、J、A、B、C,输入已知矩阵ui, j、di, k、;
Step 6:输入第二重要度目标,将Step 3中的最优解转化为新约束;
Step 7:求解第二重要度目标的最优解。
算法流程如图5-8所示。
图5-8 算法流程
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