专栏名称: Carbon Research
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Carbon Research | 面向低碳排放的冷链物流系统模拟与优化:最新研究进展

Carbon Research  · 公众号  ·  · 2025-03-19 12:00

正文

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摘要

作为现代物流体系的重要组成部分,冷链物流因其显著的能源消耗特性逐渐成为不可忽视的碳排放源。本文系统梳理了冷链物流系统仿真与优化领域的最新研究成果,通过多维度定量分析揭示其发展规律与技术瓶颈。研究表明:(1)在优化目标设定方面,碳排放指标在单目标优化框架中通常作为成本函数的约束项,而在多目标优化体系中则呈现独立目标函数的演进趋势;(2)就模型构建而言,路径优化模型已形成较为成熟的研究范式,而选址优化模型受经济敏感性制约尚处于探索阶段;(3)算法应用层面,遗传算法凭借其鲁棒性占据主导地位,而蚁群算法在路径优化场景中展现出独特优势。研究进一步指出,当前领域面临四大核心挑战:模型参数校准的精确性难题、能源供给系统的技术革新需求、多目标优化的Pareto解集收敛效率问题,以及理论成果向实际应用转化的障碍。本文最后从技术革新与行业需求双重视角提出未来研究方向,强调智能算法融合、新能源技术整合以及全生命周期评价体系构建的重要性。

图文摘要


亮点
  • 碳排放在单目标和多目标优化中都得到了广泛的考量,其中前者通常包含在总成本中。
  • 选址模型开发相对路径规划更加重要,因为它对总成本更敏感。
  • 遗传算法在冷链物流系统优化中占主导地位,但多目标优化算法展现出了良好的前景。

要点图例

图1 (a) 碳排放评估的通用系统边界 ;(b) 冷链物流的标准优化流程


图2
相关论文中关键词的密度可视化

图3 不同优化目标的比例
图4
碳排放优化的约束条件的比例

图5
冷链物流碳排放优化研究的关键词共生网络


图6 优化算法总

结论

  • 路径规划模型主要解决单目标优化问题,选址-路径规划模型可优化单目标和多目标函数。

  • 选址模型对经济成本较为敏感,而选址-路径规划模型则对碳排放相关政策更为敏感。

  • 改进的蚁群算法只能计算路径规划模型,改进的遗传算法可应用于路径、选址以及选址-路径规划模型的求解。

  • 人工智能、物联网等技术推动冷链物流碳排放优化,并提高系统模型准确性与鲁棒性。


作者简介

第一作者
李凡
天津商业大学制冷与低温工程专业的研究生,主要研究方向为冷链物流过程碳排放评估与优化。

通讯作者 陶俊宇

天津商业大学环境能源+X创新实 验室副主任,从事固废处置与利用、生物质能源化领域研究,入选第八届中国科学技术协会青年人才托举工程。


赞助基金项目: 国家重点研发计划项目(2022YFE0206900)和天津市科技计划项目(22ZXJBSN00010)

文章链接: https://doi.org/10.1007/s44246-024-00191-4




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