歐洲軸輻式路集疏運系統(tǒng).doc

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1、歐洲軸輻式鐵路集疏運系統(tǒng)東北亞運輸中心，物流及運輸經濟學，韓國交通研究院（KOTI）高陽市，京畿道411-701，韓國機械與工業(yè)工程系，多倫多大學，多倫多，加拿大M5S3G8管理科學系，滑鐵盧大學，大學西路200號，滑鐵盧，加拿大，N2L3G12005年8月3日初定；2006年9月20日修訂；2006年11月21日通過摘要這篇文章主要討論的是軸輻式集疏運系統(tǒng)的相關問題，中心思想是尋求合適的路線，服務班次，火車長度，運輸量。軸輻式網絡在航空費率中比較常見，過去并沒有被廣泛的應用到鐵路中來。如果一些服務環(huán)節(jié)存在集運的話，這個

2、模式是可以盈利的。我們建立一個線性整數規(guī)劃模型，它的目標函數不僅包括典型的運營成本，并且包括運輸網絡中的運輸時間成本。然后我們應用啟發(fā)式算法去解決法國、意大利、德國三國鐵路貨運系統(tǒng)和囊括10國的歐洲貨運網絡中發(fā)生的大規(guī)模實例。假設每一個節(jié)點都配有整合能力，通過對主要節(jié)點的靈敏度分析，自然地揭示潛在的中樞位置，以得到最終的解決方案。@2006愛思唯爾有限公司保留所有權利關鍵詞：軸輻式問題;鐵路集運；網絡設計；優(yōu)化；物流；歐洲；1背景介紹隨著EC（歐洲共同體）成員的增加，跨境集運流量的增加是自然而然的。這種運輸模式對于皮卡和

3、本地配送是極為方便的，但長途運輸又是另一回事了。由于大量貨運造成的污染，道路網絡承受了巨大的壓力。像高山等天然邊界造成了自然環(huán)境的隱患，在任何情況下都會降低整體速度。其中的一個影響是轉口的趨勢，與“城市物流”相關。湯普森和西川谷口（2001）和懷特等詳細說明這一概念：一些承運人會交給其他人轉運，后者將在城市中心進行所有交付。這個想法對于特定國家的貨物運輸是極有可能的。然而，這些增加的貨物僅僅一部分可以被卡車運輸所吸納是顯而易見的。歐洲公路網根本沒有潛在的擴張能力。而對于正確的運輸方式，比如內河航道的駁船運輸還是非常有用的

4、。駁船模式在歐洲比在北美更為試用，但是它的討論超出了我們本篇文章的范疇。歐洲存在著大量的鐵路網。《國際運輸管理》雜志，卷2（1），近期發(fā)布了一個關于歐洲鐵路政策的特殊問題。大部分的文章關注鐵路客運服務，但是海克羅澤(2004)比較了英國、法國和德國的基礎設施通過允許第三方運營商進入鐵路系統(tǒng)的收費方式?！督煌ㄑ芯俊罚?5卷(4)，還發(fā)布了一個關于歐洲鐵路的特殊問題。討論SNCF（法國國家鐵路）的特殊服務的可靠性，是設計用來在JIT（及時）市場上與中長途卡車運輸競爭的。鐵路貨運在歐共體的服務往往有一個時間表，而在美國或加拿

5、大的鐵路會更經常地等待火車的調度，只有當足夠多的汽車已經被積累才能這樣做。本文主要著眼于鐵路運輸。上面提到的量的增加會更有效地增強貨運系統(tǒng)運營的重要性。軸輻式網絡系統(tǒng)，雖然在航空和零擔運輸中運用的更為廣泛，也是值得考慮的。本文的一個目的是：我們測試一些包含多個成員和潛在的樞紐節(jié)點的鐵路網絡的可靠性。在本文中，我們考慮10個國家之間的鐵路網，但只有兩個是現(xiàn)在的歐共體的成員。我們的數據和流量資源是來自于EUFRANET（1999）和SIMIQ（2000）；位置和距離的輸入參數是來自于現(xiàn)成的地圖。我們將設計不同類型的樞紐網絡，

6、這些在下文中的描述會具備以下特征：（a）網絡中只有一些國家；（b）更多的國家參與其中，但是[在（a）和（b）中]只有特定的國家可以有樞紐點，或者它們都不具備；（c）所有的國家都包括在其中，任何一個節(jié)點都可以是樞紐點。最后將在成本和服務方面對這些系統(tǒng)進行比較，然后對每個國家的網絡系統(tǒng)的性能進行測試。軸輻式網絡結構主要是通過在樞紐點集中貨物數量來降低運輸成本。已經有對貨物的最優(yōu)路徑的比選和性能分析的研究。奧凱利和布萊恩(1998)和Pirkul和Schilling（1998）樞紐點的選址問題。Campbell等（2002）對

7、軸輻式網絡進行了綜合的研究調查。高復雜性中心位置的選定問題經常需要假設所有的運輸產品起訖點只見通常涉及一個或多個樞紐節(jié)點。Aykin(1995)把軸輻式戰(zhàn)略放在航空運輸中，我們將稱之為混合網絡:原材料或乘客從源頭始發(fā)可以到達目的地而不必訪問任何樞紐；可以直接去樞紐點然后再直達目的地；或先到達一個樞紐，在與其他貨物（乘客）匯集之后去到第二個樞紐點，然后直達最終目的地。通過或者不經過樞紐點的貨物運輸所用的系數不同，通過獲得由于運輸整合的額外費用。Jaillet等（1996）解決了一個更一般的軸輻式問題，其調度模式包括：直航服

8、務，1站式服務，2站式服務......，升級到無限制站點服務。每一個站點都是一個潛在的樞紐,但是時間在樞紐點的延遲并沒有考慮在內。到目前為止的研究解決了在航空貨運的背景下的問題。SIMIQ(2000),是解決了鐵路樞紐選址問題的研究之一，以一個分段線性目標函數的形式處理規(guī)模經濟；這成本隨運輸體積變化而變化。一種啟發(fā)式