液化天然气(Liquefied Natural Gas,简称LNG)是一种在常温常压下呈气态的混合性气体类化石燃料,经过高压低温压缩处理以后成为液态气体,在燃烧过程中释放出较少的硫化物和氢化物,作为一种安全、环保和经济的清洁能源,在各个国家和地区被广泛地使用。目前LNG主要通过公路、管道和船舶进行运输,在铁路运输方面的可行性国内只进行了相关的试验和探讨。铁路运输在我国资源的配置中起着主导作用,积极推进LNG在铁路方面的运输,加强运输组织管理,确保其运输安全,对将来LNG在铁路运输方面的推广有着现实意义。因此,本文通过对LNG铁路罐箱运输过程中的风险进行分析,选择合适的运输路径保证其安全运输,并用实例进行验证。本文的研究内容如下:首先,从危险源的角度对LNG铁路罐式集装箱运输过程中的危险性进行辨识,确定了影响其安全运输的危险因素,运用模糊综合评判法计算各种危险因素的权重;第二,总结国内外气体泄露扩散的数学建模方法,针对LNG铁路罐箱泄漏的特点,应用Matlab软件进行仿真模拟,确定其下风向的最大扩散距离,建立人口风险模型,按照铁路危险货物运输的计费内容和方法,对LNG铁路运输过程中产生的各种费用进行详细分析,建立运输成本风险模型;第三,对车辆路径选择问题的进行描述,阐述铁路运输路径选择问题的主要构成要素和计算方法,在充分考虑运输人口风险和运输成本风险的基础上建立了LNG铁路罐式集装箱多目标路径优化模型,并采用改进的遗传算法对该模型进行求解;第四,实例分析,通过具体的实例验证本文所建的多目标路径优化模型的准确性,可以在铁路运输网络中选择一条相对最优的路径,既保证LNG铁路罐箱的运输安全,又降低了运输成本;最后,在本文研究的基础上,指出了本文所建多目标路径优化模型存在的问题和局限性,提出需要进一步研究的方向。研究表明,本文建立的多目标路径优化模型可以解决LNG铁路罐箱在铁路运输过程中人口风险和成本风险之间的偏好选择问题,有助于LNG铁路罐式集装箱安全运输方案的制定,在铁路运输网络中选择合适的运输路径,为LNG将来在铁路运输方面的推广和安全运输提供理论依据。