区域综合货运枢纽布局优化模型术.pdf

华南理T大学学报(自然科学版)
第37卷第11期JournalofSouthChinaUniversityofTechnologyV01．37No．1l
2009年11月(NaturalScienceEdition)November2009

文章编号：1000-565X(2009)1I·0031—06

区域综合货运枢纽布局优化模型术

陈大伟徐中李旭宏

(东南大学交通学院，江苏南京210096)

摘要：区域综合货运枢纽布局优化是区域综合运输系统规划的重要内容之一．文中首
先以区域货运系统总体运输费用最低为目标，构建了区域综合货运枢纽布局优化模型．然
后，研究了基于联合运输的区域货物综合运输网络描述方法，在一般联合运输路径概念的
基础上，提出了货物联合运输合理可行路径的3个约束条件，即合理的方式序列、合理的
运距和合理的换装次数．其次，研究了基于超级网络和遗传算法的模型求解方法，在枢纽
之间增加了虚拟专用路径．最后，通过模拟分析算例对模型及求解方法进行了验证．研究
结果表明，该模型与实际情况较为吻合，是区域综合货运枢纽布局优化的有效途径和方法
之一．
关键词：综合运输；货运枢纽；货物运输；布局优化http://www.hzdfwl.com
中网分类号：U111；TP393文献标识码：A

区域综合货运枢纽足综合运输体系的霞要组成献[8．11]中针对航空枢纽布局及网络设计进行r研
部分，是区域综合运输网络的重要青点．区域综合货究，提出航空枢纽布局及网络设计优化方法和模型；
运枢纽是兼具各种运输方式设施的较大规模货流集文献[12一14]中针对广义卜的货运枢纽布局及选址
散地，对周边地Ⅸ有较强的吸引和辐射作用，是区域进行了研究，提出布局模型及方法．专门针对综合运
内部和对外货物运输的主要中转地．冈此，综合运输输货运枢纽布局优化研究的文献较少，但是区域综
货运枢纽的规划建设对于完善区域综合运输体系有合货运枢纽布局优化研究一定程度上可以借鉴单方
着十分重要的意义．但足当前综合运输体系建设中，式货运枢纽布局优化的思路及方法．文中针对区域
一直存在重线路轻枢纽、有网络无枢纽的现象，对综综合运输货运布局问题，基于遗传算法和超级网络
合货运枢纽的规划建设一直不够重视，综合运输货提出了区域综合货运枢纽布局优化模型及其求解
运枢纽建设滞后，缺乏统一的规划建设协调，各种运方法．
输方式之间衔接不够紧密，区域综合货运枢纽往往
1区域综合货运枢纽布局优化模型构建
成为严重影响货物运输效率与效益的薄弱环节
之一．1．1区域综合货运枢纽布局优化问题描述
目前已有的相关文献中，对多方式综合货运枢区域综合货运枢纽布局优化问题町以简单描述
纽布局优化的研究较少，大多是针对单方式枢纽的．为：假定有一区域综合运输网络，该网络中有Ⅳ个
如文献[1—4]中研究了公路货运枢纽的布局方法，城镇，各城镇之间可能有多种方式联系，已知各城镇
提出丫公路货运枢纽布局和选址的模型及评价方之间的货运需求及运输成本，以区域综合运输货运
法；文献[5-7]中针对具体的铁路枢纽，对单个铁路系统最优为目标，从Ⅳ个城镇中确定P个城镇作为
枢纽中货运场站的布局和分工问题进行了研究；文区域综合货运枢纽．

收稿H期：2009—02一18
·基金项目：国家自然科学基金资助项目(50708020)、江苏省自然科学基金资助项目(BK2007566)
作者简介：陈大伟(1975-)，男，副教授，博士，主要从事现代运输技术研究．E-mail：[e-mail]

万方数据
万方数据

伽i∞：矗它．∥：P竺三1∥：j．∥+t+乃，Hi=1，马一minz=∑∑f／’’zF+∑∑卅y_|『+^一I∞，其它2货物联运网络的构建∑∑∥％+∑∑∥％∑ZF+∑K=ri，V∑邑+∑vo．=sj，Vj∈Ⅳ劈为枢纽之间的运输费用孵为枢纽至目的地的运即钟∥曾和∥，而约束条件中，式(5)、(6)为货区域综合货运枢纽布局优化模型构建【∞，～确定区域综合货运枢纽布局的基本思路是期单通过货运枢纽的合理布局，能够使得区域货物系统的总体运输成本最低．货物运输路径一般町以分为两种情况，如图1所示，即由货源地集中到附近货运枢纽，然后通过该枢纽经干线运输至目的地附近货运枢纽，再由H的地附近货运枢纽运至具体目的地；另外一种情况是，货源地(或目的地)附近没有货运枢纽，货物不通过枢纽直接由货源地运至目的地．由于大型货运枢纽之间货源相对充足稳定，其间运输一般采用整车运输的形式，而非枢纽之问由于货运需求相对较小且货源稳定性较差，其运输一般为零担运输．根据运输经济学规模经济原理，显然枢纽之间整车运输的单位运输成本要明显低于非枢纽之问零担运输的单位运输成本．区域综合货运枢纽布局优化问题为区域交通网络问题(NDP)的一个特例．通常NDP被分为两