交通運輸規(guī)劃第九章運輸樞紐布局規(guī)劃

1、第九章第九章 運輸樞紐布局規(guī)劃運輸樞紐布局規(guī)劃第一節(jié)第一節(jié) 運輸樞紐規(guī)劃概述運輸樞紐規(guī)劃概述第二節(jié)第二節(jié) 運輸樞紐布局的原則和程序運輸樞紐布局的原則和程序第三節(jié)第三節(jié) 運輸樞紐布局方法運輸樞紐布局方法第四節(jié)第四節(jié) 公路主樞紐布局規(guī)劃簡介公路主樞紐布局規(guī)劃簡介第一節(jié)第一節(jié) 運輸樞紐規(guī)劃概述運輸樞紐規(guī)劃概述o一、運輸樞紐的概念一、運輸樞紐的概念o1、運輸樞紐：在、運輸樞紐：在兩種以上干線運輸方式兩種以上干線運輸方式的銜接地的銜接地區(qū)或區(qū)或幾條運輸線路幾條運輸線路的交匯處（點），同時承擔(dān)一種的交匯處（點），同時承擔(dān)一種或幾種運輸方式的或幾種運輸方式的樞紐樞紐功能，是由一個或幾個運輸功能，是由一個或幾

2、個運輸站場及若干交通設(shè)施組成的綜合整體，是交通運輸站場及若干交通設(shè)施組成的綜合整體，是交通運輸?shù)纳a(chǎn)組織基地。的生產(chǎn)組織基地。o可從兩個交通理解該概念：可從兩個交通理解該概念：o（1）是運輸聯(lián)系的）是運輸聯(lián)系的中心環(huán)節(jié)中心環(huán)節(jié)，它必須是從事兩個，它必須是從事兩個以上地區(qū)旅客和貨物運輸?shù)倪\輸線路的交匯處，運以上地區(qū)旅客和貨物運輸?shù)倪\輸線路的交匯處，運輸線路可以是同一運輸方式的幾條線路，亦可以是輸線路可以是同一運輸方式的幾條線路，亦可以是不同運輸方式的幾條干線；不同運輸方式的幾條干線；o（2）是）是組織與管理功能組織與管理功能，運輸樞紐是處理不同運，運輸樞紐是處理不同運輸方式的運輸線路的旅客和貨物

3、的裝卸輸方式的運輸線路的旅客和貨物的裝卸(上下車上下車)、中轉(zhuǎn)服務(wù)、換乘與換裝，運輸組織與管理以及候機中轉(zhuǎn)服務(wù)、換乘與換裝，運輸組織與管理以及候機(車、船車、船)服務(wù)、倉儲服務(wù)等后勤服務(wù)服務(wù)、倉儲服務(wù)等后勤服務(wù) 。o承擔(dān)著樞紐所在區(qū)域的城市承擔(dān)著樞紐所在區(qū)域的城市內(nèi)部交通內(nèi)部交通和和對外交通對外交通的的功能功能，完成直通作業(yè)、中轉(zhuǎn)作業(yè)、樞紐地方作業(yè)等完成直通作業(yè)、中轉(zhuǎn)作業(yè)、樞紐地方作業(yè)等與運輸相關(guān)作業(yè)的功能。是城市對外聯(lián)系的橋梁和與運輸相關(guān)作業(yè)的功能。是城市對外聯(lián)系的橋梁和紐帶，它對所依托的城市的形成和發(fā)展有著很大的紐帶，它對所依托的城市的形成和發(fā)展有著很大的帶動作用，運輸樞紐的形成和發(fā)展與其

4、所在帶動作用，運輸樞紐的形成和發(fā)展與其所在城市城市經(jīng)濟(jì)經(jīng)濟(jì)類型、在區(qū)域經(jīng)濟(jì)中地位和作用也有密切關(guān)系。類型、在區(qū)域經(jīng)濟(jì)中地位和作用也有密切關(guān)系。o2、運輸樞紐由、運輸樞紐由運輸站場運輸站場組成：組成：o運輸站場是功能或用途比較專一的從事客貨集運輸站場是功能或用途比較專一的從事客貨集散、轉(zhuǎn)運及過境的散、轉(zhuǎn)運及過境的場所場所，擁有為辦理長途、短，擁有為辦理長途、短途、城市和企業(yè)客、貨運輸所需要的各種運輸途、城市和企業(yè)客、貨運輸所需要的各種運輸技術(shù)設(shè)備和設(shè)施的綜合體，具有運輸組織與管技術(shù)設(shè)備和設(shè)施的綜合體，具有運輸組織與管理、中轉(zhuǎn)換乘換裝、裝卸儲存、多式聯(lián)運、信理、中轉(zhuǎn)換乘換裝、裝卸儲存、多式聯(lián)運、信

5、息流通和輔助服務(wù)等功能的綜合性設(shè)施。息流通和輔助服務(wù)等功能的綜合性設(shè)施。o3、運輸樞紐的功能、運輸樞紐的功能o 1)生產(chǎn)組織與經(jīng)營管理功能；生產(chǎn)組織與經(jīng)營管理功能；2)裝卸儲存功裝卸儲存功能；能；3)多式聯(lián)運功能多式聯(lián)運功能 ；4)通信信息功能通信信息功能 ；5)生產(chǎn)和生活輔助服務(wù)功能生產(chǎn)和生活輔助服務(wù)功能 ；6）地區(qū)間交通與）地區(qū)間交通與經(jīng)濟(jì)聯(lián)系功能經(jīng)濟(jì)聯(lián)系功能 。4運輸樞紐的類型運輸樞紐的類型o（1）按運輸方式劃分）按運輸方式劃分o鐵路鐵路公路公路樞紐：兩條以上鐵路干線匯合而成，樞紐：兩條以上鐵路干線匯合而成，并由公路與鐵路銜接的運輸樞紐。鐵路在其中并由公路與鐵路銜接的運輸樞紐。鐵路在其中

6、起著骨干作用，公路承擔(dān)集散作用。起著骨干作用，公路承擔(dān)集散作用。o水路水路公路公路樞紐：由河運或海運與公路樞紐組樞紐：由河運或海運與公路樞紐組成，水運起主要的作用，公路承擔(dān)集散作用。成，水運起主要的作用，公路承擔(dān)集散作用。o水路水路鐵路鐵路公路公路樞紐：位于水運、鐵路干線樞紐：位于水運、鐵路干線交匯處，在運輸網(wǎng)中據(jù)重要地位。水陸聯(lián)運的交匯處，在運輸網(wǎng)中據(jù)重要地位。水陸聯(lián)運的換裝點、鐵路與水運與公路等三種運輸方式的換裝點、鐵路與水運與公路等三種運輸方式的結(jié)合部。此類樞紐中鐵路、水運承擔(dān)干線運輸，結(jié)合部。此類樞紐中鐵路、水運承擔(dān)干線運輸，公路承擔(dān)集散運輸?shù)淖饔?。公路承?dān)集散運輸?shù)淖饔?。o（2）按在

7、運輸網(wǎng)路中的跨度分）按在運輸網(wǎng)路中的跨度分o端點樞紐端點樞紐：以處理本地區(qū)的客貨運輸業(yè)務(wù)為主，：以處理本地區(qū)的客貨運輸業(yè)務(wù)為主，為貨主辦理運輸、信息、理賠等所有運輸業(yè)務(wù)；為貨主辦理運輸、信息、理賠等所有運輸業(yè)務(wù)；區(qū)域間中轉(zhuǎn)運輸量少。區(qū)域間中轉(zhuǎn)運輸量少。o中轉(zhuǎn)樞紐中轉(zhuǎn)樞紐：為辦理區(qū)域間不同運輸線路上的客：為辦理區(qū)域間不同運輸線路上的客貨中轉(zhuǎn)和直通運輸業(yè)務(wù)為主，接收從端點樞紐貨中轉(zhuǎn)和直通運輸業(yè)務(wù)為主，接收從端點樞紐或其他中轉(zhuǎn)樞紐的到達(dá)貨物；另一方面將貨物或其他中轉(zhuǎn)樞紐的到達(dá)貨物；另一方面將貨物按目的地分類并送往下一站；本地區(qū)區(qū)域性運按目的地分類并送往下一站；本地區(qū)區(qū)域性運量比例很少。量比例很少。o

8、混合樞紐混合樞紐：具有大量的本地區(qū)業(yè)務(wù)，同時還辦：具有大量的本地區(qū)業(yè)務(wù)，同時還辦理相關(guān)數(shù)量的區(qū)域間中轉(zhuǎn)、直通客貨運輸業(yè)務(wù)。理相關(guān)數(shù)量的區(qū)域間中轉(zhuǎn)、直通客貨運輸業(yè)務(wù)。o（3）按業(yè)務(wù)類別分）按業(yè)務(wù)類別分o客運樞紐客運樞紐：完成旅客運輸?shù)募?、中轉(zhuǎn)、換乘：完成旅客運輸?shù)募?、中轉(zhuǎn)、換乘以及行李托運等業(yè)務(wù)的場所。以及行李托運等業(yè)務(wù)的場所。o貨運樞紐貨運樞紐：完成貨物運輸?shù)募?、中轉(zhuǎn)、換乘：完成貨物運輸?shù)募?、中轉(zhuǎn)、換乘以及倉儲等業(yè)務(wù)的場所。以及倉儲等業(yè)務(wù)的場所。o客貨綜合樞紐客貨綜合樞紐：具有客運和貨運業(yè)務(wù)處理能力：具有客運和貨運業(yè)務(wù)處理能力的場所。的場所。o（4）按樞紐組織層次分）按樞紐組織層次分o

9、運輸樞紐運輸樞紐：由一個或幾個運輸站場及若干交通：由一個或幾個運輸站場及若干交通設(shè)施組成的綜合整體，是一系列運輸場站與港設(shè)施組成的綜合整體，是一系列運輸場站與港口的有機組織?？诘挠袡C組織。o運輸場站與港口運輸場站與港口：具有專業(yè)性作業(yè)能力的場所，：具有專業(yè)性作業(yè)能力的場所，是構(gòu)成運輸樞紐的基本單位。是構(gòu)成運輸樞紐的基本單位。o（3）按運輸樞紐服務(wù)對象分）按運輸樞紐服務(wù)對象分o單式樞紐單式樞紐：樞紐只在一種交通網(wǎng)絡(luò)上，只服務(wù)：樞紐只在一種交通網(wǎng)絡(luò)上，只服務(wù)于同一種運輸方式的樞紐。如鐵路樞紐、公路于同一種運輸方式的樞紐。如鐵路樞紐、公路樞紐、城市道路交通樞紐、城市公共交通樞紐、樞紐、城市道路交通樞

10、紐、城市公共交通樞紐、城市軌道交通樞紐、城市貨運樞紐。城市軌道交通樞紐、城市貨運樞紐。o復(fù)式樞紐復(fù)式樞紐：樞紐同時在兩種或多種交通網(wǎng)絡(luò)上：樞紐同時在兩種或多種交通網(wǎng)絡(luò)上且服務(wù)于多種交通方式，是各種交通方式之間且服務(wù)于多種交通方式，是各種交通方式之間各種組合而成的樞紐。各種組合而成的樞紐。o運輸樞紐規(guī)劃是指：在一定的區(qū)域范圍內(nèi)對運輸資源運輸樞紐規(guī)劃是指：在一定的區(qū)域范圍內(nèi)對運輸資源（主要指固定設(shè)施）進(jìn)行配置，確定樞紐的（主要指固定設(shè)施）進(jìn)行配置，確定樞紐的空間位置、空間位置、主要功能、生產(chǎn)規(guī)模主要功能、生產(chǎn)規(guī)模等。等。o1、擬解決問題、擬解決問題o（1）確定現(xiàn)在與未來的運輸需求特征和運輸供應(yīng)狀況

11、；）確定現(xiàn)在與未來的運輸需求特征和運輸供應(yīng)狀況；o（2）明確運輸樞紐在運輸系統(tǒng)中的地位與功能；）明確運輸樞紐在運輸系統(tǒng)中的地位與功能；o（3）運輸樞紐的布局與優(yōu)化。）運輸樞紐的布局與優(yōu)化。o2、運輸樞紐規(guī)劃的主要內(nèi)容、運輸樞紐規(guī)劃的主要內(nèi)容o運輸樞紐布局規(guī)劃，兩個層次理解：運輸樞紐布局規(guī)劃，兩個層次理解：o（1）第一層次整體布局：一定區(qū)域內(nèi)運輸樞紐的布局，）第一層次整體布局：一定區(qū)域內(nèi)運輸樞紐的布局，主要內(nèi)容包括社會、經(jīng)濟(jì)、交通運輸?shù)恼{(diào)查與分析、發(fā)主要內(nèi)容包括社會、經(jīng)濟(jì)、交通運輸?shù)恼{(diào)查與分析、發(fā)二、運輸樞紐規(guī)劃二、運輸樞紐規(guī)劃o展預(yù)測，綜合交通樞紐站場布局優(yōu)化，樞紐系統(tǒng)設(shè)計、展預(yù)測，綜合交通樞

12、紐站場布局優(yōu)化，樞紐系統(tǒng)設(shè)計、社會經(jīng)濟(jì)評價、建設(shè)項目實施序列和資金籌措等工作；社會經(jīng)濟(jì)評價、建設(shè)項目實施序列和資金籌措等工作；o該層次上的布局，是綜合運輸層次上的運輸資源配置，該層次上的布局，是綜合運輸層次上的運輸資源配置，具有共性，主要是確定運輸樞紐具有共性，主要是確定運輸樞紐數(shù)量、選址、功能數(shù)量、選址、功能的確的確定。定。o屬于長期發(fā)展規(guī)劃，要考慮多式聯(lián)運的問題。屬于長期發(fā)展規(guī)劃，要考慮多式聯(lián)運的問題。o（2）運輸樞紐內(nèi)部規(guī)劃，主要是進(jìn)行運輸樞紐的功能規(guī)）運輸樞紐內(nèi)部規(guī)劃，主要是進(jìn)行運輸樞紐的功能規(guī)劃與系統(tǒng)設(shè)計，內(nèi)容主要包括組織管理、通信信息、生劃與系統(tǒng)設(shè)計，內(nèi)容主要包括組織管理、通信信息

13、、生產(chǎn)和輔助服務(wù)產(chǎn)和輔助服務(wù)4個方面的內(nèi)容。個方面的內(nèi)容。o該層次上的布局具有很大的差別性。該層次上的布局具有很大的差別性。o 返回返回第二節(jié)第二節(jié) 運輸樞紐規(guī)劃原則和程序運輸樞紐規(guī)劃原則和程序o一、布局影響因素一、布局影響因素o1、區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展；、區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展；o2、所在交通運輸網(wǎng)絡(luò)狀況；、所在交通運輸網(wǎng)絡(luò)狀況；o3、生產(chǎn)力布局；、生產(chǎn)力布局；o4、人口、城市的分布；、人口、城市的分布；o5、自然地理條件。、自然地理條件。o二、布局原則二、布局原則o1、符合區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)和綜合運輸規(guī)劃；、符合區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)和綜合運輸規(guī)劃；o2、運輸樞紐間分工協(xié)作原則；、運輸樞

14、紐間分工協(xié)作原則；o3、運輸樞紐與運輸線路協(xié)調(diào)原則；、運輸樞紐與運輸線路協(xié)調(diào)原則；o4、運輸方式之間的協(xié)調(diào)原則；、運輸方式之間的協(xié)調(diào)原則；o5、城市發(fā)展協(xié)調(diào)原則；、城市發(fā)展協(xié)調(diào)原則；o6、公益性與盈利性兼顧的原則；、公益性與盈利性兼顧的原則；o7、環(huán)境保護(hù)的原則；、環(huán)境保護(hù)的原則；o8、可持續(xù)發(fā)展原則。、可持續(xù)發(fā)展原則。o三、規(guī)劃程序三、規(guī)劃程序o1、依據(jù)社會經(jīng)濟(jì)和交通運輸?shù)默F(xiàn)狀調(diào)查和預(yù)測分、依據(jù)社會經(jīng)濟(jì)和交通運輸?shù)默F(xiàn)狀調(diào)查和預(yù)測分析，明確樞紐規(guī)劃目標(biāo)；析，明確樞紐規(guī)劃目標(biāo)；o2、依據(jù)運輸需求特征與運輸設(shè)施供應(yīng)狀況分析及預(yù)測，、依據(jù)運輸需求特征與運輸設(shè)施供應(yīng)狀況分析及預(yù)測，確定運輸樞紐在綜合運

15、輸系統(tǒng)中的地位和功能；確定運輸樞紐在綜合運輸系統(tǒng)中的地位和功能；o3、規(guī)劃總體設(shè)計：確定規(guī)劃的思路與原則，建立規(guī)劃、規(guī)劃總體設(shè)計：確定規(guī)劃的思路與原則，建立規(guī)劃模型，選擇規(guī)劃方法；模型，選擇規(guī)劃方法；o4、制定布局方案和優(yōu)化方案，從總體布局和內(nèi)部規(guī)劃、制定布局方案和優(yōu)化方案，從總體布局和內(nèi)部規(guī)劃兩個層次確定樞紐的位置、數(shù)量、規(guī)模；兩個層次確定樞紐的位置、數(shù)量、規(guī)模；o5、方案評價；、方案評價；o6、方案優(yōu)化，并返回、方案優(yōu)化，并返回5；o7、確定規(guī)劃方案的實施計劃和建設(shè)項目序列，形成最、確定規(guī)劃方案的實施計劃和建設(shè)項目序列，形成最終規(guī)劃方案。終規(guī)劃方案。o 返回返回第三節(jié)第三節(jié) 運輸樞紐規(guī)劃方

16、法運輸樞紐規(guī)劃方法o一、問題描述一、問題描述o1、運輸樞紐布局問題、運輸樞紐布局問題o兩個層次兩個層次：內(nèi)部布局、總體布局；：內(nèi)部布局、總體布局；o三個變量三個變量：樞紐數(shù)量、位置、規(guī)模。：樞紐數(shù)量、位置、規(guī)模。o問題描述角度：約束條件、目標(biāo)函數(shù)、變量關(guān)系函數(shù)。問題描述角度：約束條件、目標(biāo)函數(shù)、變量關(guān)系函數(shù)。o約束條件約束條件：運輸需求、運輸系統(tǒng)運行機制、費用函數(shù)等；：運輸需求、運輸系統(tǒng)運行機制、費用函數(shù)等；o目標(biāo)函數(shù)目標(biāo)函數(shù)：費用最小、功能最大、用戶最佳等；：費用最小、功能最大、用戶最佳等；o變量關(guān)系函數(shù)變量關(guān)系函數(shù)：用：用決策變量決策變量建立的描述約束條件與系統(tǒng)目標(biāo)建立的描述約束條件與系統(tǒng)

17、目標(biāo)之間關(guān)系的數(shù)學(xué)模型。之間關(guān)系的數(shù)學(xué)模型。o則則該問題該問題可描述為：在運輸需求、運輸系統(tǒng)運行機制可描述為：在運輸需求、運輸系統(tǒng)運行機制與費用函數(shù)約束下，確定最優(yōu)數(shù)量、最優(yōu)位置或最優(yōu)與費用函數(shù)約束下，確定最優(yōu)數(shù)量、最優(yōu)位置或最優(yōu)規(guī)模等目標(biāo)，并用數(shù)學(xué)模型表述該目標(biāo)的整個過程。規(guī)模等目標(biāo)，并用數(shù)學(xué)模型表述該目標(biāo)的整個過程。o二、單一運輸樞紐選址模型與方法二、單一運輸樞紐選址模型與方法o1、基本假設(shè)、基本假設(shè)：o（1）假設(shè)一定分區(qū)的運輸需求量集中于某一點；）假設(shè)一定分區(qū)的運輸需求量集中于某一點；o（2）運輸網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間的距離用直線距離表示；）運輸網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間的距離用直線距離表示；o（3）由變動運輸

18、成本確定總運輸費用。）由變動運輸成本確定總運輸費用。o2、解決方法：因素分析法、重心法、成本法、線性規(guī)、解決方法：因素分析法、重心法、成本法、線性規(guī)劃等。劃等。o（1）重心法）重心法o基本思想：將規(guī)劃區(qū)域劃分為若干分區(qū)，假設(shè)一定分區(qū)的運輸需求基本思想：將規(guī)劃區(qū)域劃分為若干分區(qū)，假設(shè)一定分區(qū)的運輸需求量集中于某一點，各需求點的運輸量分別看成該點的重量，求分區(qū)量集中于某一點，各需求點的運輸量分別看成該點的重量，求分區(qū)的重心，該重心即為規(guī)劃區(qū)樞紐站場的最佳位置。的重心，該重心即為規(guī)劃區(qū)樞紐站場的最佳位置。o設(shè)規(guī)劃區(qū)域內(nèi)有設(shè)規(guī)劃區(qū)域內(nèi)有n個交通發(fā)生點和吸引點，各點的發(fā)生量和吸引個交通發(fā)生點和吸引點，各

19、點的發(fā)生量和吸引量為量為Qj，j=1，2，n。運輸樞紐到。運輸樞紐到j(luò)點的運輸費率為點的運輸費率為Cj，各需求點和需設(shè)置樞紐站場的位置分別為平面坐標(biāo)（各需求點和需設(shè)置樞紐站場的位置分別為平面坐標(biāo)（x，y）和）和（xa，ya），則需求點與樞紐點之間距離：），則需求點與樞紐點之間距離：o則使總運輸費用最小的樞紐選址問題的目標(biāo)函數(shù)可表示為：則使總運輸費用最小的樞紐選址問題的目標(biāo)函數(shù)可表示為：o滿足目標(biāo)函數(shù)的（滿足目標(biāo)函數(shù)的（xa，ya）即為樞紐站場最優(yōu)布局方案。）即為樞紐站場最優(yōu)布局方案。o常用的有三種：常用的有三種：o1）直角距離選址模型；）直角距離選址模型；o2）歐氏距離選址模型；）歐氏距離選址

20、模型；o3）修正距離選址模型。）修正距離選址模型。aajyyxxdjjjdQCZmin1）直角距離選址模型）直角距離選址模型o規(guī)劃區(qū)域只有一個工廠、倉庫或城市時，直接取目標(biāo)函數(shù)的dj：o例：o規(guī)劃區(qū)域有三個需求地點A1，A2，A3，將規(guī)劃區(qū)建立平面坐標(biāo)后，三個需求地點的坐標(biāo)是（5，2），（8，3），（6，5），現(xiàn)需要在規(guī)劃區(qū)建設(shè)一個運輸站場，各需求點與運輸站場的運量分別是50，25，30，假設(shè)運輸線路按照直線距離運行，求使總運輸量最小的運輸站場的位置？aajyyxxd2）歐氏距離選址模型）歐氏距離選址模型o規(guī)劃區(qū)域較大時，取目標(biāo)函數(shù)的規(guī)劃區(qū)域較大時，取目標(biāo)函數(shù)的djdj：o例：例：o規(guī)劃區(qū)域有

21、三個需求地點規(guī)劃區(qū)域有三個需求地點A1A1，A2A2，A3A3，將規(guī)劃，將規(guī)劃區(qū)建立平面坐標(biāo)后，三個需求地點的坐標(biāo)是（區(qū)建立平面坐標(biāo)后，三個需求地點的坐標(biāo)是（5 5，2 2），（），（8 8，3 3），（），（6 6，5 5），現(xiàn)需要在規(guī)劃區(qū)建），現(xiàn)需要在規(guī)劃區(qū)建設(shè)一個運輸站場，各需求點與運輸站場的運量分設(shè)一個運輸站場，各需求點與運輸站場的運量分別是別是5050，2525，3030，假設(shè)運輸線路按照直線距離，假設(shè)運輸線路按照直線距離運行，求使總運輸量最小的運輸站場的位置？運行，求使總運輸量最小的運輸站場的位置？2/ 122aajyyxxd3）修正距離選址模型）修正距離選址模型o為了為了接近實際

22、接近實際，將模型中的直線距離引入比例因子，將模型中的直線距離引入比例因子k k，將，將直線距離轉(zhuǎn)換為近似的運輸網(wǎng)絡(luò)里程：直線距離轉(zhuǎn)換為近似的運輸網(wǎng)絡(luò)里程：o例：某一運輸企業(yè)要在甲地區(qū)建立一個貨運中心，為五個例：某一運輸企業(yè)要在甲地區(qū)建立一個貨運中心，為五個貨運站提供運輸服務(wù)。各貨運站的空間位置、運輸量、費貨運站提供運輸服務(wù)。各貨運站的空間位置、運輸量、費率如下表，求運輸成本最小的貨運中心位置。率如下表，求運輸成本最小的貨運中心位置。2/122aajyyxxkd貨運站貨運站地點編號地點編號總運量總運量費率費率坐標(biāo)坐標(biāo)x坐標(biāo)坐標(biāo)yA1120000.0538A2230000.0582A3325000

23、.07525A4410000.07564A5515000.07588o（2）成本分析法）成本分析法o目標(biāo)函數(shù)：總成本最小目標(biāo)函數(shù)：總成本最小o每個待選站點的總費用為：每個待選站點的總費用為：o計算出每個場站的總費用，從中選擇總運輸成本最計算出每個場站的總費用，從中選擇總運輸成本最小的點作為最佳的場站選址。小的點作為最佳的場站選址。o以上方法均屬于傳統(tǒng)的布局方法，該方法以上方法均屬于傳統(tǒng)的布局方法，該方法優(yōu)缺點優(yōu)缺點：o（1）能較好反映樞紐的運轉(zhuǎn)機理；）能較好反映樞紐的運轉(zhuǎn)機理；o（2）缺乏從路網(wǎng)整體角度研究樞紐，只從靜態(tài)的、抽）缺乏從路網(wǎng)整體角度研究樞紐，只從靜態(tài)的、抽象的象的o角度研究樞紐場

24、站的規(guī)劃與布局，沒有考慮樞紐所處角度研究樞紐場站的規(guī)劃與布局，沒有考慮樞紐所處交通運輸網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)變化對樞紐布局帶來的影響；交通運輸網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)變化對樞紐布局帶來的影響；o（3）無法反映交通運輸網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點層（樞紐）與其他）無法反映交通運輸網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點層（樞紐）與其他層面層面o（路網(wǎng)和路段）的互動關(guān)系（路網(wǎng)和路段）的互動關(guān)系o（4）對交通樞紐的不確定性和復(fù)雜性缺乏足夠認(rèn)識，）對交通樞紐的不確定性和復(fù)雜性缺乏足夠認(rèn)識，從而從而o忽視本系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的有效銜接和整合忽視本系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的有效銜接和整合o（5）計算結(jié)果可靠性較差，通常只能為定性分析提供）計算結(jié)果可靠性較差，通常只能為定性分析提供參考參考o(jì)新

25、方法新方法:嘗試應(yīng)用交通規(guī)劃、交通流理論來反映交嘗試應(yīng)用交通規(guī)劃、交通流理論來反映交通樞紐所在區(qū)域交通運輸網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)變化特性，從通樞紐所在區(qū)域交通運輸網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)變化特性，從樞紐運轉(zhuǎn)機理和樞紐與網(wǎng)絡(luò)之間動態(tài)關(guān)系入手，交樞紐運轉(zhuǎn)機理和樞紐與網(wǎng)絡(luò)之間動態(tài)關(guān)系入手，交通規(guī)劃的四階段理論通規(guī)劃的四階段理論+物流學(xué)的物流網(wǎng)點選址模型物流學(xué)的物流網(wǎng)點選址模型+運籌學(xué)。運籌學(xué)。o新方法的優(yōu)缺點：新方法的優(yōu)缺點：o（1）主要研究區(qū)域樞紐與區(qū)域交通運輸網(wǎng)絡(luò)的相）主要研究區(qū)域樞紐與區(qū)域交通運輸網(wǎng)絡(luò)的相互關(guān)系；互關(guān)系；o（2）沒有涉及與國家交通運輸網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系；）沒有涉及與國家交通運輸網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系；o（3）沒有考慮樞紐內(nèi)

26、不同交通運輸方式之間站點）沒有考慮樞紐內(nèi)不同交通運輸方式之間站點的物流和客流的換乘；的物流和客流的換乘；o（4）仍處于探索階段，有待進(jìn)一步研究。）仍處于探索階段，有待進(jìn)一步研究。o三、多個樞紐站場布局問題及數(shù)學(xué)模型三、多個樞紐站場布局問題及數(shù)學(xué)模型o復(fù)雜問題簡單化為：復(fù)雜問題簡單化為：o（1）客貨流的組織？樞紐間關(guān)系？運輸線路與站）客貨流的組織？樞紐間關(guān)系？運輸線路與站場、倉庫、客戶間關(guān)系？場、倉庫、客戶間關(guān)系？o（2）樞紐站場的數(shù)量？位置？）樞紐站場的數(shù)量？位置？o（3）樞紐站場的規(guī)模？服務(wù)區(qū)域？功能？）樞紐站場的規(guī)模？服務(wù)區(qū)域？功能？o幾種常見的解決該問題的辦法幾種常見的解決該問題的辦法：

27、o1、分組重心法分組重心法o2、數(shù)學(xué)模型數(shù)學(xué)模型o3、混合整數(shù)規(guī)劃混合整數(shù)規(guī)劃1、分組重心法、分組重心法o基本思路：將復(fù)雜問題簡單化基本思路：將復(fù)雜問題簡單化o求解步驟：求解步驟：o（1）確定分組原則，將服務(wù)對象按照一定的原則劃分）確定分組原則，將服務(wù)對象按照一定的原則劃分為若干群組，服務(wù)對象群組數(shù)量等于樞紐場站數(shù)；為若干群組，服務(wù)對象群組數(shù)量等于樞紐場站數(shù)；o（2）將一個服務(wù)對象群組分配給一個特定的樞紐場站，）將一個服務(wù)對象群組分配給一個特定的樞紐場站，形成多個單一樞紐選址問題；形成多個單一樞紐選址問題；o（3）運用單一重心法確定單一樞紐選址問題的樞紐位）運用單一重心法確定單一樞紐選址問題的

28、樞紐位置，從而確定多個樞紐的位置。置，從而確定多個樞紐的位置。o例例：o某公司需建兩個配送中心，滿足市場需求，顧客位置分某公司需建兩個配送中心，滿足市場需求，顧客位置分為為4個地區(qū)，各地區(qū)位置及需求量如下表，求兩個配送個地區(qū)，各地區(qū)位置及需求量如下表，求兩個配送中心的最佳位置？中心的最佳位置？o解：解：o按照距離原則，即相互之間距離最近的服務(wù)對象組合起按照距離原則，即相互之間距離最近的服務(wù)對象組合起來進(jìn)行分組。來進(jìn)行分組。o（1）根據(jù)客戶地區(qū)位置可求得顧客區(qū)域距離矩陣：）根據(jù)客戶地區(qū)位置可求得顧客區(qū)域距離矩陣：o根據(jù)上述距離矩陣可以進(jìn)行如下分組：根據(jù)上述距離矩陣可以進(jìn)行如下分組：1和和3，2和

29、和4o（2）按照單一運輸樞紐選址，分別求解：）按照單一運輸樞紐選址，分別求解：o服務(wù)與第一組的配送中心最佳位置在地區(qū)服務(wù)與第一組的配送中心最佳位置在地區(qū)3；o服務(wù)與第一組的配送中心最佳位置在地區(qū)服務(wù)與第一組的配送中心最佳位置在地區(qū)4。01782517045108450612510610o返回2、數(shù)學(xué)規(guī)劃、數(shù)學(xué)規(guī)劃o對于大型的、關(guān)系復(fù)雜的樞紐選址問題，考慮在特定的對于大型的、關(guān)系復(fù)雜的樞紐選址問題，考慮在特定的約束條件下，依據(jù)給定的判優(yōu)準(zhǔn)則，運用管理科學(xué)、運約束條件下，依據(jù)給定的判優(yōu)準(zhǔn)則，運用管理科學(xué)、運籌學(xué)的手段，從眾多可用的備選方案中選出最佳的方案?；I學(xué)的手段，從眾多可用的備選方案中選出最佳

30、的方案。o例例：o在一個地區(qū)的快速貨運系統(tǒng)中，需要根據(jù)服務(wù)時間的目在一個地區(qū)的快速貨運系統(tǒng)中，需要根據(jù)服務(wù)時間的目標(biāo)要求，選址目標(biāo)是使貨運服務(wù)站到客戶的開車時間少標(biāo)要求，選址目標(biāo)是使貨運服務(wù)站到客戶的開車時間少于于30min，下表中是各個備選貨運站開車到其周邊地，下表中是各個備選貨運站開車到其周邊地區(qū)的行駛時間。現(xiàn)求一個主樞紐周圍幾個服務(wù)區(qū)內(nèi)選擇區(qū)的行駛時間?，F(xiàn)求一個主樞紐周圍幾個服務(wù)區(qū)內(nèi)選擇貨運服務(wù)站位置，最少需要幾個貨運服務(wù)站？各位于什貨運服務(wù)站位置，最少需要幾個貨運服務(wù)站？各位于什么位置？么位置？o解：（解：（1）找出滿足條件的服務(wù)區(qū)：）找出滿足條件的服務(wù)區(qū)：o（2）選取決策變量）選取決

31、策變量xj，j=1，2，6o建立貨運服務(wù)站數(shù)目建立貨運服務(wù)站數(shù)目o最小的目標(biāo)函數(shù)：最小的目標(biāo)函數(shù)：o（3）該問題是一）該問題是一0-1o整數(shù)規(guī)劃問題，最優(yōu)解整數(shù)規(guī)劃問題，最優(yōu)解o為：為：x=(0,1,0,1,0,0)即在地點即在地點2 2，4 4建立樞紐為最優(yōu)。建立樞紐為最優(yōu)。否則被選中備選地點 j01jx備選地點周邊服務(wù)區(qū)備選地點周邊服務(wù)區(qū)1A,B4C,D,E2A,B,F5D,E,F3C,D6B,E,F6 , 5 , 4 , 3 , 2 , 10 , 1111111. .min6526545434362121654321jxxxxxxxxxxxxxxxxxtsxxxxxxZjo返回3、混合整

32、數(shù)規(guī)劃、混合整數(shù)規(guī)劃o問題描述問題描述：o在貨源供應(yīng)能力和貨運分撥系統(tǒng)倉庫布局的約束條件下，在貨源供應(yīng)能力和貨運分撥系統(tǒng)倉庫布局的約束條件下，以最小的運營成本滿足區(qū)域需求目標(biāo)的多產(chǎn)品、多設(shè)施以最小的運營成本滿足區(qū)域需求目標(biāo)的多產(chǎn)品、多設(shè)施選址問題選址問題o例例：oJ個貨源地提供個貨源地提供I種商品，供應(yīng)到種商品，供應(yīng)到L個消費區(qū)，第個消費區(qū)，第l個消個消費區(qū)對商品費區(qū)對商品i的需求量為的需求量為Dil，已知各個倉庫的庫容和貨，已知各個倉庫的庫容和貨運吞吐能力的上限和下限要求；商品經(jīng)由貨運站倉庫運運吞吐能力的上限和下限要求；商品經(jīng)由貨運站倉庫運往消費區(qū)，需求必須滿足，而且每個消費區(qū)由某一指定往消

33、費區(qū)，需求必須滿足，而且每個消費區(qū)由某一指定貨貨o運站倉庫獨家供貨并承擔(dān)運輸；在給定的運站倉庫獨家供貨并承擔(dān)運輸；在給定的K個貨運站的個貨運站的備選位置、考慮貨運系統(tǒng)的固定成本和變動成本情況備選位置、考慮貨運系統(tǒng)的固定成本和變動成本情況下，求總成本最低的貨運站倉庫選擇方案。下，求總成本最低的貨運站倉庫選擇方案。o解：（解：（1）決策變量的選?。Q策變量的選取o（2）確定目標(biāo)函數(shù)）確定目標(biāo)函數(shù)o總分撥成本總分撥成本=內(nèi)向和外向運輸成本內(nèi)向和外向運輸成本+倉庫固定成本倉庫固定成本+倉倉庫搬運費用庫搬運費用o內(nèi)向和外向運輸成本內(nèi)向和外向運輸成本：否則提供服務(wù)為消費區(qū)備選倉庫01lkYkl否則被選中投

34、入運營備選倉庫01kzkijklXCijklo倉庫固定成本倉庫固定成本：o倉庫搬運費用倉庫搬運費用：o（3）約束條件）約束條件o供應(yīng)能力約束：供應(yīng)能力約束：o滿足需求約束：滿足需求約束：o單一倉庫提供服務(wù)約束：單一倉庫提供服務(wù)約束：o吞吐能力上限、下限約束：吞吐能力上限、下限約束：o變量約束：變量約束：kkZf klilkYDg)(ijijklSXklilijklYDX1klYhkklilikVYDV )(10; 10; 0或或ZYXo（4）說明oi商品數(shù)，i=1，I；oj貨源地數(shù)，j=1，J；ok備選貨運站倉庫位置， k=1，K；ol消費區(qū)數(shù)， l=1，L；o 貨源地j商品i的供應(yīng)能力；o 消費區(qū)l對商品i的需求量；o 備選位置k吞吐能力下限、上限；o 備選位置k年固定運營成本；o 備選位置k年變動運營成本；o 商品i從貨源地j經(jīng)倉庫k到達(dá)消費區(qū)l的單位運營成本。o 商品i從貨源地j經(jīng)倉庫k到達(dá)消費區(qū)l的數(shù)量。ijSilDhkikVV ，kfkgijklCijklX四、運輸網(wǎng)絡(luò)中的貨運中心的最優(yōu)選址問題四、運輸網(wǎng)絡(luò)中的貨運中心的最優(yōu)選址問