第二章 交通枢纽总体规划与布局2012v3.ppt

* * （2）一元枢纽场站布局的微分法 微分法的前提条件与重心法相同，系统的总费用F为： 通过对总运费F取极小值，得到新的极值点。 结果是数学解， 需进一步调整 （3）成本分析法 具有一个枢纽场站位置选择集， 以枢纽系统的总成本最小为目标， 通过财务计算，比较选择最佳的位置。 假设有n个交通发生点，发生量(Wl，W2，W3，…，Wn) 用一定准则得到m个待选场站位置(Pl，P2，P3，…，Pm) 每个场站的建设、运营成本为(Rl，R2，R3，…，Rm) 设单位吨公里运费相同且为F，其余运输条件相同， 各交通发生点到场站的距离用矩阵D｛dij｝(i=1，2， …，m)，( j=1，2，…，n)表示。 （3）成本分析法 每个待选站点的总费用为： 计算出每个场站的总费用，从中选择总运输成本最小的点作为最佳的场站选址。 （4）小结 上述方法简单易行，在研究枢纽场站选址方法的早期广泛应用 由于用简化抽象的数学模型模拟枢纽运行机制，在实际运用中具有下述缺点： (1)在求解过程中以静态的总费用最小为选优目标，运输费率为固定值，既没有考虑实际的路网结构，也没有考虑客货流在线路上的互相交织混杂对交通流在路网上分配结果的影响。 (2)重心法和微分法为纯粹的数学解析方法，它求解采用的距离是平面上的几何距离，而实际的交通网络并非如此，往往导致求出的所谓数学解没有实际意义，只能作为下一步分析的最粗略的初始解。 (3)成本分析法是简单的场站选址成本比较法，由于必须先得到一个待选站点集合，又面临如何合理划分枢纽所在区域的客货流通服务区，如何得到待选站点初始解等问题。 2、运筹学模型与方法 （1）多元枢纽场站布局的混合整数规划法 （2）运输规划模型 （3）CFLP法 （1）多元枢纽场站布局的混合整数规划法 （1）多元枢纽场站布局的混合整数规划法 设在一个供需平衡的系统中有m个发生点Ai (i＝1，2，3，…，m)，各点的发生量为αi；有n个吸引点Bj (j=1，2，…，n)，各点的需求量为bj；有q个可能设置的备选场站地址Dk(k=1，2，3， …，q)。发生点发生的交通量可以从设置的场站中转，也可以直接到达吸引点。假定各备选地址设置枢纽场站的基建投资、中转费用和运输费率均为已知，以总成本最低为目标确定枢纽场站布局的最佳方案。 数学模型 约束方程 XiK，YKj，Zij≥0 （1）多元枢纽场站布局的混合整数规划法 发生点i，吸引点j，备选枢纽场站k Wk — 备选枢纽场站k是否被选中的决策变量 Fk—备选枢纽场站k选中后的基建投资 Ck — 备选枢纽场站k中单位交通量的中转费用 （1）多元枢纽场站布局的混合整数规划法 是一个混合整数规划模型，可以用“分支定界法’’求解模型，求得XiK，YKj，Zij和WK的值，XiK表示枢纽场站与发生点的关系，决定了该枢纽场站的规模；YKj表示了枢纽场站K与吸引点的关系， 为区域内应布局枢纽场站的数目。 在理论上非常完善，但是对实际问题的简化，没有考虑枢纽场站规模的限制、建设成本、运营费用的非线性等实际影响因素。 考虑了枢纽场站基本建设投资，出现了0-1型整数变量，模型的建立和求解很复杂，只能用于比较简单的交通网络中。 （1）多元枢纽场站布局的混合整数规划法 从较长的时间段来考虑，建设投资对整个选址过程的经济效益的影响并不大，可以不在目标函数中考虑。 混合整数规划模型简化成如下线性规划模型： 目标函数：客货运场站在集疏运及中转时的运营总费用最小 （2）运输规划模型 （2）运输规划模型 约束条件： XiK，YKj，Zij≥0 需事先确定备选站点集合的数量、位置、节点之间的运输价格。 不同区域、运输方式、货物的运输价格差异较大，确定较难，模型中通常取一个宏观的统计值来统一表征运输价格。 无法对运输价格的变化产生相应的反映，无法衡量交通枢纽所处交通网络的变化对枢纽规划的影响。 在定量计算模型中，是比较可行的方法。 交通港站与枢纽 （2）运输规划模型 （3）CFLP法：Capacityed Facility Location Problem 针对交通枢纽的场站规模有限的情况提出 运用运输规划模型，使计算工作大大简化。 基本思想： 假设交通枢纽的场站布局方案已经确定按运输规划模型求出各初始场站系统的发生、吸引范围 在各场站的服务范围内分别移动场站到其它备选地址，寻找各服务范围内总成本最小的新场站位置 将新场站位置代替初始方案，重复上述过程直至整个交通枢纽的场站服务范围内的总成本不能再下降为止 交通港站与枢纽 （4）小结 模型建立在对现实路网高度抽象和简化的基础之上； 模型的计算都需要网络中的“运输费用”这一关键参数； 模型的计算结果缺乏与实际交通网络的动态反馈