随机需求下高铁快运定价与货流分配协同优化
来源：交通运输系统工程与信息杂志2026年第1期北京时间：
作者：严梦荣, 徐光明
单位：中南大学，交通运输工程学院，长沙410075
摘要：利用高铁客运非高峰期的运能开展高铁快运已成为铁路快捷货运发展新趋势。然而，高铁快运的定价与货流分配相互耦合，共同影响高铁快运系统的运营效率和经济效益。针对运价与需求的弹性关系以及需求不确定性带来的挑战，本文研究高铁快运定价与货流分配协同优化问题，构建考虑弹性需求、随机需求、运价上下界、列车运能和车站装卸能力等约束的两阶段随机非凸非线性规划模型，以最大化高铁快运系统期望净利润。采用外部分段近似线性化和双线性化等技术，将该模型转化为凸二次约束规划模型，并提出结合原始搜索策略的Benders分解算法进行求解。算例结果表明：与确定性模型相比，所提模型在降低运输成本的同时实现更高利润与收益，且各项指标的标准差更低，鲁棒性更强。与求解器的对比实验表明，所提算法在求解效率和质量上具有优越性能：在中小规模的5组算例中，所提算法与求解器的目标函数值之间的相对差值均在1×10-4以内；在大规模算例中，所提算法在683.6s内获得结果，而求解器无法在规定时间内完成求解。在郑西高铁线路的应用中，所提方法实现期望净利润1465.35万元，验证了所提方法通过吸引更多快递需求，并合理分配快递到运能有限的列车上，实现需求与运输资源的有效匹配，从而显著提高了系统的运营利润。
关键词：铁路运输,快递定价,Benders分解算法,高铁快运,货流分配,随机需求
基金资助：国家自然科学基金(72171236)；湖南省自然科学基金(2025JJ50435)。
