重载铁路回程运输组织与定价综合优化

来源：交通运输系统工程与信息杂志2023年第2期北京时间：

作者：童瑞咏, 毛保华, 杜鹏, 魏润斌, 黄俊生

单位：北京交通大学，a. 交通运输学院；b. 综合交通运输大数据应用技术交通运输行业重点实验室，北京 100044

摘要：重载铁路运输是一种针对单一货物、单方向上的高效运输模式，往往面临着回程运力浪费的问题。为有效提高重载铁路回程方向的铁路分担率，提升铁路部门收益和降低对环境的影响，本文构建上层以铁路部门收益最大、运输线路上CO2减排率最高为目标，下层以托运人广义费用最低为目标的多目标双层规划模型，结合某企业自有重载铁路的案例，采用带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)求解得到运输组织与定价优化方案，进而研究政府补贴、碳税的设置对求解结果的影响。研究发现：算法可求得多组帕累托前沿解，提供多个优化方案供铁路、政府部门选择，铁路部门的收益值与重载铁路回程运输线路上的碳减排率呈显著的负相关；当公路运价为0.500元·吨公里-1时，铁路部门获得最大收益所对应的运价为0.285元·吨公里-1，此时相较于纯公路运输的情景，碳减排率提升 40.62%；政府给予铁路部门的补贴额由0元·吨公里-1提高至0.10元·吨公里-1，铁路部门最大收益值提升 51.65%，最大值对应的运价由 0.285元·吨公里-1降至 0.225 元·吨公里-1，碳减排率由 40.62%提升至 49.11%；碳税从 0.0004 元·gCO2-1提升至0.0012元·gCO2-1，碳减排率增长0.26%，铁路部门的收益增加9.06%。合理的运价、政府补贴、碳税方案可有效提升重载铁路回程运输的收益及碳减排率。

关键词：铁路运输,定价,NSGA-Ⅱ,重载铁路回程运输,运输组织,双层规划

基金资助：国家自然科学基金(71971021)