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CNG加气站的评价与选址 【摘要】 本文针对CNG加气站的评价与选址问题，采用层次分析法和模糊物元理论研究了一种基于AHP的多方案、多特征的城市加气站选址决策方法。该方法通过建立多个备选点的多维复合模糊物元矩阵，经关联变换将不相容问题转化为相容问题，以实现对多个备选点的优选。对问题一与问题二，通过计算出影响选址的各项因素的相对权重，再用模糊物元法算出其关联度，进而得到各加气站建设与运行的合理性。通过计算出各加气站服务范围曲线,和车流量密度进行二重积分求出每个加气站服务的车次来对原来的模型进行进一步的优化与改进，并分时段讨论，更加贴近实际。另外本文还考虑了其他一些能给加气站带来更好经济和社会效益的因素，并将小组建议写信给天燃气公司。 关键词 层次分析法 模糊物元理论 二重积分 优化选址 一、问题的重述 压缩天然气（CNG）是一种新型的车用燃料，具有节能、环保的特点。目前国内各大城市都在公共交通领域大力推广CNG汽车。CNG加气站的建设需要考虑经济和社会效益。经济效益主要包括加气站平均每台加气枪的销售额和运营成本，其中销售额主要包括加气站所处地理位置、周边交通状况和加气站间相互距离等因素；运营成本主要包括偿还贷款、员工工资、设备维护等部分。社会效益包括社会贡献和社会成本，其中社会贡献包括节约能源、减少尾气排放等；社会成本包括对周边地区居民和设施带来的安全隐患、交通堵塞等不良影响，这些不良影响的程度与加气站规模、周边地区人口密度和土地用途密切相关。现分析某市现有7个CNG加气站的经济效益和社会效益的相关因素，建立数学模型对此7个CNG加气站建设与运行的合理性进行评价，并提供一个新的选址方案，然后给天然气公司写一封建议信。 二、问题的假设 全市的5400辆燃气出租车：各加气站对每日能接入汽车量的相对权重 M：每日需加气的总车数 ：每日进入i 加气站的车次数 ：i加气站年销售天然气利润 ：i加气站年纯盈利 ：i加气站对社会的贡献值 ：i加气站的社会成本 W、、：各因素权重 四、模型建立及求解 （一）对题目第一小问的讨论 题目最终要解决现有的七个加油站的合理性问题，给出了两大限制性因素：经济效益和社会效益。经济效益我们用年纯盈利来衡量；社会效益又进一步受两大因素制约：社会贡献和社会成本。这样一来，整个加气站的合理性问题就转化成用该站“纯盈利”、“社会贡献”、“社会成本”三大基本属性来权衡的问题了。我们用层次分析法来分别得到这三大指标中不同影响因素的权重，再用模糊物元法量化三大指标中不便于用数字表示的部分，最后用模糊物元法将七个加油站的合理性进行排序。 1.层次结构 图一 2.确定最简模型 2.1计算年纯利润 ①计算年销售额： 表1-1 层次分析法重要性比例标度表： 标度 含义 1 表示两个元素相比，具有同等的重要性 3 表示两个元素相比，前者比后者稍重要 5 表示两个元素相比，前者比后者明显重要 7 表示两个元素相比，前者比后者强烈重要 9 表示两个元素相比，前者比后者极端重要 2，4，6，8 表示上述相邻判断的中间值 根据加气枪销售额涉及的三个主要因素，运用层次分析法计算各自权重。 表1-2 位置 距市中心距离 车道数 位置 1 1/2 1/4 距市中心距离 2 1 1/2 车道数 4 2 1 将表1-2化为矩阵表示，根据层次分析法元素相对权重的根法计算： 即为位置、距市中心距离、车道数对于该加气站通过车流量的权重。 进行一致性检验： 最大特征值 （1-1） （1-2） 表1-3 平均随机一致性指标R. I 矩阵阶数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 R.I. 0 0 0.52 0.89 1.12 1.26 1.36 1.41 1.46 1.49 （1-3） 根据结果，通过了一致性检验。 由以上计算得出各因素权重为： 位置权重=0.143（位置因素由距i加气站5公里内的加气站个数决定） 距市中心距离权重=0.286 车道数权重=0.571 图二 对于根据题目附件2