综合运输网络模型的构建方法研究.pdf

综合运输网络模型的构建方法研究1 1 2 金雷 ，杨忠振 1 大连市道路客运管理处，辽宁大连（116000 ） 2 大连海事大学交通运输管理学院，辽宁大连（116026 ） E-mail: yangzhongzhen@263.net 摘 要：在分析同一地区内各种运输网络的特征、结构以及用户在起终点间的路径选择行为 的基础上，提出综合运输网络模型的概念，针对网络模型中虚拟链接的涵义及其建立方法进 行研究，提出了三种虚拟链接的构建方法，它们分别是基于属性的虚链接、基于城市道路子 网络模型的虚链接以及基于多尺度表达的虚链接。 关键词：综合运输，网络模型，虚拟链接 1. 简介 综合运输网络指的是由多种运输方式构成的运输网络，依据综合运输网络组织客货运输 可以充分发挥各种运输方式的优势，获得最佳的运输方案[1] 。在综合运输网络上制定货物的 多式联运方案时，需要分析不同的运输方式组合的费用、时间以及可靠性。因此，需要在综 合运输网络上分析两点间的最短路径、最短路径的方式构成、货物在不同运输方式间转换时 发生的费用和时间等。可以说在优化组织货物的多式联运时在运输网络上实施数学分析是必 不可少的。但是，目前对于综合运输网络的研究多集中在网络的最短路的算法上，而对于网 络模型的建立、转运输枢纽与转运链接在网络模型表现形式研究得较少。 针对上述情况，本文在分析同一地区内各种运输网络的特征、结构以及用户在起终点间 的路径选择行为的基础上，提出综合运输网络模型的概念，针对网络模型中虚拟链接的涵义 及其建立方法进行研究，提出了三种虚拟链接的构建方法。 2. 综合运输网络模型的建立 2.1 综合运输网络模型 综合运输网络包含公路网、铁路网、内河／远洋航运网、空运网等多个运输子网络，它 把不同的运输方式有机地结合起来，使原有局限于一种运输方式的网络得以延伸[2] 。那么综 合运输网络模型中就应该有代表铁路、公路或水路通道的实链接；还应该有代表两种运输方 式间衔接(Transfer)关系的虚链接。网络模型中的节点(Node)要代表城市、码头、车站、高等 级公路的交叉点、货运枢纽。其中实链接要具有通行时间、通行费用、通行能力等属性。而 虚链接要具有表示转运的费用、时间等属性[3-4] 。实链接要与现实世界中的运输通道相对应， 公路或铁路建设表现为实链接通行费用或时间的减少，或者是数量的增加，以及运输网络运 输能力的提升等[5] 。虚链接的运输阻抗可以体现一体化运输的政策和技术，例如，港口建设 表现为与该港口相关的实链接和虚链接的运输费用、运输能力的改善。不同运输方式间的优 化组织表现为虚链接的费用和时间的减少。因此，虚链接的制作方法对网络模型的复杂程度 影响大，过分复杂的虚链接结构会增加网络模型的复杂度，过分简单的虚链接结构难以准确 反映两种运输方式间的转运关系。图1显示了一个简单的综合运输网络模型，它包含公路子 网络、铁路子网络、虚联接弧段以及转运枢纽。建立综合交通网络模型的主要工作就是研究 虚联接的表现和制作方法[6] 。下面以公路子网络和铁路子网络为例来予以研究。 1 本课题得到教育部高等学校博士学科点专向科研基金项目（20070151013 ）的资助。 - 1 - 2.2 基于属性的虚链接制作方法 由于公路子网络和铁路子网络处于不同的网络中，因此在综合运输运网络模型需要利用 虚联接将它们连接起来。图 2 显示的是基于属性的虚联接的制作方法，该方法把货物在两个 子网络间转运时发生的事件（耗时、费用、可靠性等）记录为虚联接的属性。 图 1 多式联运网络结构 图2 基于属性的虚链接结构方法 在宏观的铁路和公路网络上相互衔接的节点不一定是同一个地点，而是同一个城市的两 个枢纽，因此需要利用城市道路在公路和铁路枢纽间来转运货物。例如，如果集装箱经由高