摘要
中国的二氧化碳排放量十多年来高速增长，控制碳排放增量，加快生态文明建设较为紧迫。目前国内降低碳排放的举措包含建设全国统一碳排放交易市场，管理好企业碳排放分配额以及推进清洁能源使用，减少高污染使用源等。国家倡导的低碳环保理念日益为企业及人们所接受，交通运输行业也在经历着深刻的变革；基于环保要求，城市配送中大排量燃油车数量逐渐减少，取而代之的包括一些碳排放低、载重约束强的小型封闭式燃油车或者纯电动车辆。相比于大排量燃油车辆，这些车对商品重量、体积敏感，并且纯电动车续航能力较弱，为解决车辆满载率低、配送需求点多、客户对商品的需求多样性强而产生的高碳排放、高成本等问题，为更符合现实场景中客户点需求可拆分满足的情况，本文在燃油车路径优化问题中考虑碳排放及碳交易机制、车辆载重变化等因素，研究客户点商品可按照类别拆分、组合并进行配送对车辆路径及综合配送成本的影响；在燃油车配送问题基础上进一步考虑电动车续航里程、充电等因素，研究多能源车辆混合配送对车辆路径、综合配送成本的影响。全文主要工作内容组织如下： 首先，分析节能减排及新能源车辆相关政策、车辆路径问题的研究内容，并总结评述国内外研究进展，明确研究内容和技术路线；具体分析需求可拆分车辆路径问题及其成本节约成果和基础模型；同时分析车辆路径问题求解算法、燃油车与电动车配送特点及碳交易机制下碳交易特点、碳配额及碳排放测算方式；通过分析认为城市配送中将客户点需求拆分并组合进行配送具有环保、降本空间，认为燃油车和电动车混合配送具有较强的实际意义。 其次，构建考虑碳排放及碳交易因素的需求可拆分燃油车配送模型并求解，对标准遗传算法提出改进。考虑车辆载重、车辆空间、油耗随载重变动、卸货时间、时间窗约束、碳排放等因素，构建将客户点需求商品按照类别进行拆分并组合配送的路径优化模型，设计符合本章模型的整数编码方案及解码步骤；将禁忌搜索思想引入标准遗传算法，使用改进的遗传算法求解模型。 然后，构建考虑碳排放及碳交易因素的需求可拆分的燃油车及电动车混合配送模型并求解。第四章研究内容在第三章基础上继续延伸，研究燃油车及电动车混合配送问题，同时考虑电动车续航里程及充电等因素，设计符合本章模型的双层编码方案及解码步骤，采用第三章改进的遗传算法求解。 最后，分析案例并总结概括全文。对北京市某配送企业进行案例分析，求解出客户点需求拆分情况下燃油车配送、燃油车及电动车混合配送的规划路径与客户点商品卸载方案。设置多组对比实验验证模型和改进算法的有效性，设计灵敏度分析研究参数对方案的影响，结合灵敏度分析给出合理化建议。总结全文工作内容并探讨需求可拆分问题下一步研究内容与方向。
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