理论教育 中欧班列优化案例分析:节点减少、到达量大幅降低

中欧班列优化案例分析:节点减少、到达量大幅降低

时间:2023-10-10 理论教育 版权反馈
【摘要】:在该组非劣解中,中欧班列始发站节点由28个减少为25个,各始发站节点开行中欧班列对应的到达节点数量总和由76个减少到35个。

中欧班列优化案例分析:节点减少、到达量大幅降低

1. 原始数据分析

自2011年3月19日年首列中欧班列(重庆—杜伊斯堡)开行以来,郑州、武汉、成都等全国40多个城市相继开行中欧班列,逐步形成了中国开往欧洲各国货运班列的枢纽集散网。

在对中欧班列运输组织协同优化的过程中,考虑郑州是中欧班列的一个干线始发站节点,自中欧班列(郑州—汉堡)运营以来,其载货量持续领先其他中欧班列,为了体现郑州作为中欧班列最大中转站的重要地位,本书认为郑州应保持现有运营状况,对郑州集装箱中心站中欧班列运营现状不做调整,也不考虑其对其他始发站节点运营中欧班列的影响。

本书选择了28个中欧班列主要的始发站节点作为中欧班列运输网络协同优化的研究对象,目前该28个中欧班列始发站节点共开行76条中欧班列线路,根据28个始发站节点的路网布局、中欧班列开行现状和中欧班列运营现状,利用中欧班列运输网络协同优化模型,研究中欧班列运输网络协同优化问题。

西安、兰州、乌兰察布等28个城市构成中欧班列主要始发站节点集合,I={1,2,…,28},其中,西安、兰州是西部通道干线始发站节点,即A={1,2},哈尔滨、长春、大连是东部通道干线起点,即B={18,19,21},东部通道尚无干线起点,。俄罗斯、白俄罗斯、土耳其等18个国家构成主要到达节点,J={1,2,…,18}。中欧班列始发站节点和到达节点如表5-4所示。

表5-4 中欧班列始发站节点和到达节点

各始发站节点中欧班列开行现状如表5-5所示,表中“1”表示该始发站节点组织有该到达节点的中欧班列,“0”表示该始发站节点未组织该到达节点的中欧班列。

表5-6以各始发站节点是否存在腹地重叠研究始发站节点布局,表中“1”表示两个始发站节点间存在腹地重叠,“0”表示两个始发站节点间不存在腹地重叠。各始发站节点中欧班列运营现状以班列开行频率表示,如表5-7所示。

表5-5 中欧班列开行现状(ui, j

(续表)

表5-6 各始发站节点腹地重叠现状(di, j

(续表)

(续表)

表5-7 中欧班列开行频率(gi, j

(续表)

(续表)

2. 计算结果

本书以28个中欧班列始发站节点及其班列开行现状为研究背景,目前各个始发站节点开行中欧班列对应的到达节点数量总和为,利用中欧班列节点站运输网络模型,首先对第一重要度目标求解,求得结果为Z=8.589 722。在对第二重要度目标求解前,首先确定各目标函数的理想值,然后确定容差值,本书中容差值取ξ=0.01Z,并根据式(5-43)将第一重要度目标的最优值转为第二重要度目标的约束,最终得到P=10 585.83。在该组非劣解中,中欧班列始发站节点由28个减少为25个,各始发站节点开行中欧班列对应的到达节点数量总和由76个减少到35个。

求得的非劣解结果如表5-8所示,表中“1”表示i起点节点应组织j到达节点的中欧班列;“\”表示i起点节点组织运营的中欧班列应取消在j到达节点的停靠。(www.daowen.com)

3. 中欧班列运输网络协同优化结果分析

1)取消大连、南京、济南三个始发站节点运营的中欧班列

根据各中欧班列始发站节点的到达节点数量在优化前后的对比,如表5-9所示,中欧班列的最优起点节点数目从28个减少为25个,取消大连、南京、济南三个节点运营的中欧班列。大连、南京、济南三个节点的中欧班列的货源由其节点群内货源组织能力较强的其他始发站节点进行组织。

以大连为例,目前大连运营有到达节点为俄罗斯和白俄罗斯的中欧班列,根据本书优化模型的计算结果,应取消大连运营的中欧班列,原运往俄罗斯的中欧班列货源由沈阳进行组织,原运往白俄罗斯的中欧班列货源由哈尔滨进行组织。因此扩大了沈阳和哈尔滨的货源组织范围,有利于提高两地的货源组织能力,有利于提高沈阳和哈尔滨中欧班列开行频率,实现中欧班列协同运输。同理,南京运往俄罗斯的中欧班列货源改由上海进行组织,济南运往俄罗斯的中欧班列货源改由天津进行组织。

2)16个始发站节点应减少中欧班列的到达节点

根据各中欧班列始发站节点对应的到达节点数量在优化前后的对比,如表5-9所示,应减少西安、兰州、太原、重庆、成都、武汉、长沙合肥义乌、厦门、哈尔滨、营口、沈阳、临沂、天津、乌兰察布共计16个始发站节点运营中欧班列的停靠站点。例如,以成都为例,取消成都运营的中欧班列在哈萨克斯坦和波兰的停靠,成都运营的中欧班列仅以德国为到达节点。

3)根据实际情况增加中欧班列线路

节点群交叉是指不同节点群之间存在相同始发站节点,如图5-9所示,以义乌节点群和武汉节点群为例,义乌节点群和武汉节点群的交叉始发站节点为武汉、义乌、合肥、长沙4个节点。

表5-8 中欧班列运输网络协同优化非劣解

(续表)

表5-9 各中欧班列始发站节点的到达节点数量优化前后对比

图5-9 节点群交叉

目前在义乌节点群中,义乌、长沙、合肥、武汉组织的中欧班列均到达德国,但是由于不同节点群间存在交叉,中欧班列节点站运输网络协同优化计算结果中,义乌节点群中的始发站节点组织的中欧班列均不在德国的停靠。这是因为义乌节点群中到德国的中欧班列货源均由武汉节点群中的成都节点进行组织。

对于因节点群交叉而导致某一始发站所在节点群内的所有节点运营的中欧班列均取消在某一到达节点停靠的情况,可以选择交叉节点中的一个始发站节点来组织在该到达节点停靠的中欧班列。所以可以选择武汉节点组织运营到德国的中欧班列,同时负责组织义乌、合肥、武汉、长沙这些节点到德国的中欧班列货源。

综上所述,根据多层规划模型求解的中欧班列节点站运输网络优化非劣解,认为目前中欧班列运输网络应进行以下调整来实现中欧班列运输网络的协同运输。

(1)南京、大连、济南应不再运营中欧班列。

(2)应减少西安、兰州、太原、重庆、成都、武汉、长沙、合肥、义乌、厦门、哈尔滨、营口、沈阳、临沂、天津、乌兰察布共计16个始发站节点运营中欧班列的停靠站点。

(3)由于存在节点群的交叉,武汉可以继续运营停靠德国的中欧班列,并负责组织义乌、合肥、长沙三个始发站节点腹地范围内到达德国的中欧班列货源。

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