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城市货运交通是城市交通的重要组成部分,尽管货运交通量占整个机动车交通量的比例较小,但其污染物排放量占机动车总排放量的比例很大。货运交通的排放包含两部分,车辆在行驶过程中的排放和进出场站排队过程的排放。进出场排队是由于来车较为集中造成的,这不仅增加了货运车辆本身的排放,同时也导致相关道路的车辆拥堵、污染物排放增加。因此,解决进出场站由于排队过长所造成的污染物排放增加问题非常重要。 绿色货运场站是未来发展的大趋势,货运车辆进出场站的减排是绿色货运场站建设的重要组成部分。近年来,国内外学者通过更换清洁能源车辆、优化配送路线、搭建物流信息平台等方法来解决货运车辆污染物的排放问题。其中,在近期针对车辆采用优化调度管理是最有效可行的方法。因此,本文针对现有货运场站的进出车辆排队、污染物排放严重的问题进行了车辆调度系统研究。 通过文献总结和现场调研,分析了货运场站的分类、运营特点等。本文主要研究生活型货运场站,利用统计分析及系统分析的方法调查现有场站的服务时间、排队时间、车辆排放等数据,分析生活型货运场站的服务特性。 引入非平稳排队论等知识,使用积压后移平稳估计(SBC—stationary backcarryover approximation)建立以货运车辆在入口处平均排队时间最短为目标函数的货运车辆预约模型,设计基于遗传算法的求解方法,确定预约系统的预约时间段长度及每个预约时间段可接受的最大到达车辆数。 通过模型构建包含货运信息子系统、交通运行数据及车辆定位子系统、预约服务子系统、车辆调度子系统、门卫进出场管理子系统的货运场站绿色调度系统;详细阐述了货运场站调度平台的功能、构成框架、车辆调度流程等。 以北京某货运场站为例,利用软件分析车辆到达特征,对调度系统进行仿真验证。此货运场站最合适的预约份额为165辆/小时,预约时间段长度为1小时;使用预约系统后,一个预约时间段内车辆最长平均等待时间由28.5min降低到19.1min,污染物排放量降低了3255.9千克/周。研究结果表明,车辆的到达更趋平稳,使用预约系统能有效解决车辆排队过长、污染物排放量大等问题。