可持续多模式危险品运输的多目标路径规划：一种结合熵权TOPSIS决策的改进NSGA-II方法

《Systems》：Multi-Objective Route Planning for Sustainable Multimodal Hazardous Material Transportation: An Improved NSGA-II Approach with Entropy-Weighted TOPSIS Decision Making Yilei Xie, Wenhui Zhang and Xiangwei Hao

　　

摘要

随着全球工业化进程的推进，危险品运输市场也在不断扩大，这对公共安全、环境保护以及经济稳定带来了日益严重的威胁。本研究通过整合公路、铁路和水路等多种运输方式，探索提升运输安全性与可持续性的解决方案。我们构建了一个综合评估体系，该体系综合考虑了安全性、运营成本以及环境影响等因素。在方法论方面，我们改进了NSGA-II算法，加入了种群入侵与同源竞争机制，并结合熵权TOPSIS方法用于目标路线选择。我们利用改进后的NSGA-II算法与熵权TOPSIS方法对方案进行建模、筛选最优方案并确定实际可行的路线。以柏林到巴黎的实际运输路线为案例验证了该模型的有效性，通过与基准NSGA-II算法及MOQPSO算法对比，证明了该算法的优越性。实验结果显示，改进后的算法其超体积比基准NSGA-II算法高133%，比MOQPSO算法高58.8%；同时，最优方案可使运营成本降低约7.3%，碳排放量减少12.7%。实验结果证明，该框架能有效降低事故发生率、运营成本及碳排放量。这些研究结果为物流规划者提供了重要参考，充分表明在日益复杂的世界格局下，通过多模式运输提升危险品运输效率是一种可行的策略。