随着市场需求形势日渐多样化和企业业务水平拓展,自备罐车已成为液态和气态危险货物的最常用运输载体,并且我国自备罐车的标准化生产、性能检测和申报使用已在公路、铁路和公铁联运等领域逐步规范成型。因此,关于危险货物自备罐车公铁运输网络的优化研究具有鲜明的作用意义。考虑既有相关成果在研究内容上的空缺和研究方法上的局限,本文以危险货物自备罐车公铁运输网络优化设计为目标,旨在为现代危险货物运输的先进策略制定和规范运营操作提供科学的理论参考依据和规划实施保障。主要完成研究工作如下:1.危险货物自备罐车运输风险指标计算。针对标准化硬件的危险货物自备罐车,在既有研究基础上对运输风险指标进行改进完善。区分公路路段/铁路区段风险和关键节点风险,确定风险量化与货物运输量、事故概率、运输里程、暴露人口量之间的关系;区分短效危害型和毒害扩散型两种主要类型风险指标,前者的关键参数采用人工神经网络方法进行预测计算,后者在前者基础上应用改进的高斯烟羽模型完成关键参数计算。同时,风险指标为后续网络设计建模提供了目标衡量依据。2.危险货物自备罐车公路运输网络优化设计。针对以高速公路、省道、城际快速路和局部城市支干线道路为主的基础公路网,以自备罐车的拖车运输为任务流程,以降低风险、扩展应急能力和控制运营成本为目标,分析政府管理部门的可用路段限定、应急中心选址和服务分配等决策调控,确定网络中危险货物运输商的中转仓库选址和配送分销方案,规划在政府管理部门决策主导下危险货物运输商的自备罐车运输路径。以政府管理部门和危险货物运输商的不同视角,构建两阶段规划模型并论证两阶段之间优化关系。根据模型特点分别设计数值算法与启发式算法以求解不同规模问题,依托川北-北京实际区域公路网络和液化燃气/液氨运输任务背景进行了案例研究,计算并分析了优化结果。3.危险货物自备罐车铁路运输网络优化设计。针对由货运铁路和企业专用线构成的基础铁路网,分析自备罐车的换轨拖运任务流程。以降低运输风险和控制运营成本为目标,明晰危险货物罐车办理站选址的应急能力、地理、环境等定性因素要求,研究企业专用线布局与办理站之间的定量关系,分析办理站之间的远途铁路运输路径。以政府管理部门和危险货物运输商相统一的视角,结合模糊VIKOR方法建立混合优化模型。根据模型特点分别提出数值算法和启发式算法以求解不同规模问题,依托川北-北京实际货运铁路网络和液化燃气/液氨运输任务背景进行了案例研究,计算并分析了优化结果。4.危险货物自备罐车公铁联运网络优化设计。针对以高速公路、省道、城际区域公路和货运铁路为主要结构的基础公铁网络,分析自备罐车的公路、铁路及二者间转运的运输任务流程。以降低运输风险和控制运营成本为目标,分析政府管理部门的决策管控,包括公路路段/铁路区段开放方案、转运办理站选址及转运能力配置;确定在政府管理部门决策主导下危险货物运输商的自备罐车路径方案,包括路段/区段的确定和转运办理站的选择。以政府管理部门和危险货物运输商的相对视角,构建双层规划模型。根据模型特点分别设计数值算法和启发式算法,并提出应用逆优化方法的简化管控策略。依托川北-北京区域公路和铁路网络以及液化燃气/液氨运输任务背景进行案例研究,计算分析了优化结果。此外,在共同案例结果基础上,定性和定量对比分析了公路、铁路和公铁联运三种运输网络的优势特点。综合来看,危险货物自备罐车的三种运输网络在实践原则和优化效果上各有侧重,且对应问题的解析形式和复杂程度不同,实际应用中需结合区域现实条件进行综合分析决策。此外,在国家综合立体交通网加快推进建设的背景下,依托多式联运方法与技术的成熟,公铁联运网络将是未来的重点方向。本文研究可支撑建设适用于现代危险货物自备罐车运输管理的统一决策参考体系。