基于Matlab的运输问题求解方法探究.pdf

课程名称：系统工程导论

论文题目：基于Matlab的运输问题求解方法探究

院（系）：专业：

姓名：学号：

实验室：实验组别：

同组人员：无实验时间：2012年6月

评定成绩：审阅教师：

1/7

基于Matlab的运输问题求解方法探究

摘要：运输行业的重要性随着中国经济的不断发展而快速提高，为了降低物流成本，我们有必要研究物流
运输中如何组织物资调运才能使总运输成本最少这一重要问题。而传统的手工解决方式存在着效率
低、计算繁琐、数据易丢失等缺点，因此利用MATLAB软件来计算出最佳结果是很有必要的。本论文
以运输问题中一个典型的案例为例阐述了基于MATLAB的定量分析方法，解决了运输最优方案编制中求
解这一大难题，可以广泛应用于物流配送领域，对实践工作具有较强的指导意义。
一、我国物流运输问题的一个现状了解：
运输行业的重要性随着中国经济的不断发展而快速提高，不管是旅客运输还是货物运输的发展与变化都成为
国民经济发展的重要部分，而在其中公路运输又成为运输行业的重中之重。
2007年1-11月份，全国公路运输完成货运量和货物周转量分别为1,452,378万吨和101,215,988万吨公里，
分别比2006年同期增长12.3%和17.3%。2008年1-11月份，全国公路运输完成货运量和货物周转量分别为
1,637,412万吨和116,792,172万吨公里，分别比2007年同期增长12.7%和15.4%。由于目前中国运输业瓶颈效
应尚未消除，而陆上运输方式中铁路运力增长有限，因此公路运输将是全社会物流量大幅增长的主要受益者。
2008年11月5日，国家决定实行积极的财政政策和适度宽松的货币政策，出台更加有力的扩大国内需求措
施，加快民生工程、基础设施、生态环境建设和灾后重建，提高城乡居民特别是低收入群体的收入水平，促进经
济平稳较快增长。在这“四万亿”计划里，公路投资占到10%，将加快公路重大基础设施的建设。中国公路在客运
量、货运量、客运周转量等方面均遥遥领先于其他运输方式的总和。根据交通部规划，到2010年，公路总里程
要达到210万至230万公里，全面建成“五纵七横”国道主干线[1]。
随着生产、经济、技术的发展，人们在生活和工作中对于同一个问题往往会提出多个解决方案，并通过各
方面的论证从中提取最佳方案。最优化方法就是专门研究从多个方案中科学合理地提取最佳方案的方法。由于最
优化问题无处不在，目前最优化方法的应用和研究已经深入到了生产和科研的各个领域，土木工程、机械工程、
化学工程、运输调度、生产控制、经济规划管理等等，并取得了显著成效。
在所有的物流功能中,运输是一个最基本的功能,是物流的核心问题。为了降低物流成本,我们有必要研究
物流运输中如何组织物资调运才能使总运输成本最少这一重要问题。研究物资运输过程中最优的运输方案,需要
在满足各种资源限制的条件下,找到使运输总成本最少的调运方案。实践中通常是通过建立数学模型,用定量分析
的方法来解决这一问题。但由于此类问题所涉及的条件变量较多,一般的数学方法运算难度较大,结果不容易求出。
而线性规划法则是最优化问题领域中最简单、最基本和使用最广泛的方法。
利用MATLAB的优化工具箱，可以求解线性规划、非线性规划和多目标规划等多种问题。此外，它还提供了
线性、非线性最小化，方程求解，曲线拟合，二次规划等大中型问题的求解方法，为优化方法在工程中的实际应
用提供了更方便、快捷的途径。
二、对matlab软件的介绍：
MATLAB是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。
它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使
用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，
并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件
的先进水平。MATLAB的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似，故用MATLAB
来解算问题要比用C，FORTRAN等语言完成相同的事情简捷得多，并且MATLAB也吸收了像Maple等软件的优点，
使MATLAB成为一个强大的数学软件。矩阵运算在运筹学线性规划中一直有着较广的应用，物流运输规划中通常
采用线性规划法来构建物流运输模型，通过矩阵运算求得最优调运方案。
三、线性规划与运输问题：
线性规划是运筹学的一个分支，它是最优化问题领域中最简单、最基本和使用最广泛的方法。在交通
运输领域中，运输是一个最基本的功能，也是物流的核心问题。将同一种