当今社会，运输安全一直是智能交通系统领域的热点研究问题之一。危险品运输路线规划因其具备高风险、高度复杂性的特征，从而带来了模式、组织和管理的变革要求。 　本书通过利用“数学规划”这一方法，揭示危险品运输路径多目标、多层次优化的内涵，评价危险品的运输风险，从多个方面对危险品运输路径优化展开了深入探索。主要内容包括：运输网络中非时变和时变风险条件下危险品运输专用道优化问题、考虑环境风险的危险品运输路径多目标优化问题、单/多任务危险品多式联运路径多目标优化问题和考虑定额碳税政策的危险品多式联运路径双层优化问题等。本书系统、深入地对所研究的各种问题进行数学建模与特征分析，设计了相应的求解算法，并通过大规模数值仿真测试实验，验证了模型及算法的有效性。 　　本书既可作为管理科学、工商管理、工程管理及其他相关专业的硕士生、博士生开展理论研究的参考用书，也可作为交通运输管理与规划工作人员的决策指导用书。

西北工业大学

前　言
第1章 绪论 1
　　1.1 研究背景 1
　　1.2 研究意义 3
　　1.3 本章小结 4
第2章 相关理论基础 5
　　2.1 图与网络的基本概念 5
　　2.2 混合整数规划理论 6
2.2.1 混合整数规划的定义 6
2.2.2 混合整数规划的解法 7
2.2.3 CPLEX求解混合整数规划 8
　　2.3 分割求解法 9
2.3.1 分割求解法的基本原理 9
2.3.2 分割面、稀疏问题、剩余问题的定义 10
　　2.4 ε约束法 12
2.4.1 多目标优化问题 12
2.4.2 ε约束法的基本原理 13
　　2.5 双层规划理论 14
2.5.1 双层规划一般模型 14
2.5.2 双层规划求解算法 15
　　2.6 不确定性理论及鲁棒优化理论 17
2.6.1 不确定性理论及模型 17
2.6.2 鲁棒优化理论 18
　　2.7 本章小结 19
第3章 文献综述 20
　　3.1 危险品运输问题文献综述 20
3.1.1 危险品运输风险衡量综述 20
3.1.2 危险品运输路径优化问题综述 24
3.1.3 危险品运输网络设计问题综述 29
3.1.4 危险品设施选址与路径优化问题综述 32
3.1.5 其他危险品运输问题综述 35
　　3.2 专用道设置优化文献综述 37
3.2.1 专用道应用综述 37
3.2.2 专用道设置优化问题研究现状 41
　　3.3 相关文献的计量分析 43
3.3.1 描述性统计分析 43
3.3.2 共现分析 46
3.3.3 知识图谱分析 49
3.3.4 计量分析总结 54
　　3.4 本章小结 54
第4章 非时变风险条件下HMTLR问题的模型与优化方法 55
　　4.1 引言 55
　　4.2 问题建模 56
4.2.1 问题描述 56
4.2.2 风险衡量 57
4.2.3 数学模型 59
　　4.3 求解算法 61
4.3.1 ε约束法的设计 61
4.3.2 选择首选解 66
　　4.4 算法验证 67
4.4.1 基准算例测试 68
4.4.2 随机算例测试 68
　　4.5 本章小结 74
第5章 非时变风险条件下HMTLR问题的改进优化方法 75
　　5.1 引言 75
　　5.2 预处理技术 75
　　5.3 分割求解法的设计 76
5.3.1 稀疏问题、剩余问题的特点 76
5.3.2 定义问题P′(ε)的分割面、稀疏问题、剩余问题 77
　　5.4 割平面法的设计 79
5.4.1 割平面法的基本原理 79
5.4.2 分离算法 80
5.4.3 算法流程 83
　　5.5 算法验证 84
　　5.6 本章小结 87
第6章 时变风险条件下HMTLR问题的模型与优化方法 88
　　6.1 引言 88
　　6.2 问题建模 89
6.2.1 问题描述 89
6.2.2 数学模型 90
　　6.3 算法设计 92
6.3.1 单目标ε问题 92
6.3.2 分割求解法的设计 93
　　6.4 算法验证 100
　　6.5 本章小结 103
第7章 考虑环境风险的危险品运输路径优化模型与方法 104
　　7.1 引言 104
　　7.2 问题建模 104
7.2.1 问题描述 104
7.2.2 风险评价 105
7.2.3 数学模型 105
　　7.3 算法设计 107
7.3.1 分割求解法 107
7.3.2 定义分割面、稀疏问题、剩余问题 107
　　7.4 算法测试 109
7.4.1 随机算例产生 109
7.4.2 随机算例测试 110
　　7.5 本章小结 112
第8章 单任务危险品多式联运路径优化模型与方法 114
　　8.1 引言 114
　　8.2 问题概述 115
　　8.3 风险评价 116
　　8.4 问题建模 117
8.4.1 假设条件 117
8.4.2 模型构建 117
　　8.5 问题求解 119
8.5.1 模型单目标化 120
8.5.2 求解Ideal点目标向量 121
8.5.3 求解Nadir点目标向量 123
8.5.4 获取ε值的方法 124
8.5.5 算法流程 126
　　8.6 算法验证 127
8.6.1 验证环境 127
8.6.2 实例分析 127
　　8.7 本章小结 130
第9章 多任务危险品多式联运路径优化模型与方法 132
　　9.1 引言 132
　　9.2 问题概述 132
　　9.3 多任务风险评价 133
　　9.4 问题建模 134
9.4.1 假设条件 134
9.4.2 模型构建 135
　　9.5 问题求解 137
9.5.1 模型单目标化 137
9.5.2 求解Ideal点目标向量 138
9.5.3 求解Nadir点目标向量 139
9.5.4 获取ε值的方法 141
9.5.5 算法流程 142
　　9.6 算法验证 142
　　9.7 本章小结 146
第10章 考虑定额碳税政策的危险品多式联运路径优化模型与方法 147
　　10.1 引言 147
　　10.2 问题概述 148
　　10.3 问题建模 149
10.3.1 问题假设 149
10.3.2 参数变量及符号设定 150
10.3.3 模型构建 151
10.3.4 含不确定参数的双层模型转化 153
　　10.4 问题求解 155
10.4.1 基于KKT条件的精确算法 156
10.4.2 改进粒子群-遗传混合算法 160
　　10.5 算例验证 169
10.5.1 算例生成 170
10.5.2 算法测试 172
10.5.3 算法分析 175
　　10.6 本章小结 180
第11章 总结与展望 181
　　11.1 主要工作与创新点 181
　　11.2 未来工作展望 183
参考文献 185