[發(fā)明專利]有限信息情景下考慮到返程的可靠性連續(xù)選址方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811325552.4
• 申請(qǐng)日: 2018-11-08
• 公開（公告）號(hào): CN109685244A
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 員麗芬;范宏強(qiáng);李小鵬;王喜富
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京交通大學(xué)
• 主分類號(hào): G06Q10/04
• 分類號(hào): G06Q10/04
• 代理公司: 北京衛(wèi)平智業(yè)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11392
• 代理人: 謝建玲;郝亮

本發(fā)明涉及一種有限信息情景下考慮到返程的可靠性連續(xù)選址方法，包括以下步驟：步驟1、選址模型假設(shè)，步驟2、定義變量，步驟3、選址模型構(gòu)建，3.1、在同質(zhì)連續(xù)平面內(nèi)求解單位面積下的選址模型表達(dá)式；3.2、根據(jù)3.1的結(jié)果求解在二維異質(zhì)連續(xù)平面S內(nèi)的選址模型表達(dá)式，最后得到在二維異質(zhì)連續(xù)平面內(nèi)選址模型的最優(yōu)總費(fèi)用和最優(yōu)設(shè)施建設(shè)數(shù)量；3.3、對(duì)選址模型的最優(yōu)總費(fèi)用和最優(yōu)設(shè)施建設(shè)數(shù)量進(jìn)行離散化，得到選址模型的優(yōu)化結(jié)果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及交通運(yùn)輸工程、物流工程中的基礎(chǔ)設(shè)施、節(jié)點(diǎn)選址的優(yōu)化布局，具體涉及一種有限信息情景下考慮到返程的可靠性連續(xù)選址方法。

背景技術(shù)

無論是在商用運(yùn)輸系統(tǒng)(如物流網(wǎng)絡(luò))中還是公共交通系統(tǒng)中，如何選擇出最優(yōu)的設(shè)施位置，都是整個(gè)規(guī)劃系統(tǒng)的首要問題，也是中心決策問題。選址問題的本質(zhì)就是在指定的區(qū)域內(nèi)建設(shè)一定數(shù)目的設(shè)施，從而滿足該區(qū)域內(nèi)所有顧客的服務(wù)要求，在這個(gè)過程中，會(huì)產(chǎn)生設(shè)施的一次性建設(shè)費(fèi)用和顧客的長(zhǎng)期的運(yùn)輸費(fèi)用，如圖1所示：所謂優(yōu)化選址模型，就是以最經(jīng)濟(jì)的方式建設(shè)服務(wù)設(shè)施，以獲得相對(duì)最佳的系統(tǒng)表現(xiàn)。眾所周知，在選址模型中建設(shè)成本和長(zhǎng)期運(yùn)輸成本之間存在著效益背反效應(yīng)，簡(jiǎn)單來說，如果我們意圖減少建設(shè)成本，那么建造設(shè)施的數(shù)量必然減少，顧客到設(shè)施的平均距離增加，最終導(dǎo)致運(yùn)輸成本增加；反之，如果我們要減少運(yùn)輸成本，意味著顧客要更加容易的到達(dá)服務(wù)設(shè)施，就必須建造更多的設(shè)施，從而導(dǎo)致較高的建設(shè)成本。這個(gè)關(guān)系頗類似天平，如果一方減少，相當(dāng)于一定會(huì)導(dǎo)致另一方的增加，而優(yōu)化的目的就在于找到一個(gè)平衡點(diǎn)，使得二者之和最小。

既有研究發(fā)現(xiàn)，無論是在自然災(zāi)害還是人為事故中，設(shè)施都是可能受到損害的，意識(shí)到在選址時(shí)考慮的因素除了系統(tǒng)的高效率運(yùn)轉(zhuǎn)之外，還應(yīng)該考慮到系統(tǒng)的可靠性。解決可靠性選址問題的經(jīng)典方法是利用備用設(shè)施的思路，即由Snyder和Daskin于2005年提出的固定費(fèi)用的可靠性設(shè)施選址模型。

現(xiàn)有技術(shù)一：既有的可靠性選址模型有一個(gè)基本假設(shè)，也被稱為完全信息假設(shè)，即，每個(gè)顧客會(huì)有一個(gè)主要服務(wù)設(shè)施和若干個(gè)備用服務(wù)設(shè)施，當(dāng)主要服務(wù)設(shè)施發(fā)生失效的情況時(shí)，該顧客立即知道設(shè)施的實(shí)時(shí)狀態(tài)信息，通過訪問其他可用的備用服務(wù)設(shè)施以獲得服務(wù)。顧客將得到設(shè)施的實(shí)時(shí)狀態(tài)信息，從而可以按照分配好的優(yōu)先級(jí)別，從自己的所在地直接到達(dá)一個(gè)有效設(shè)施的位置，如圖2(a)所示。但在現(xiàn)實(shí)中，由于技術(shù)壁壘、信息傳播失效等原因，這個(gè)假設(shè)并不是一直成立的，因此現(xiàn)有技術(shù)二又提出了更加符合現(xiàn)實(shí)的不完全信息假設(shè)，即，顧客并不能得知設(shè)施實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)的信息，他將按照預(yù)先規(guī)定的次序逐一訪問附近的設(shè)施，直到找到處于正常運(yùn)營(yíng)狀態(tài)的設(shè)施并得到服務(wù)，或者訪問完所有指定的設(shè)施卻發(fā)現(xiàn)全部損壞，則放棄服務(wù)并因此接受懲罰成本，如圖2(b)所示。

但現(xiàn)有技術(shù)二中存在以下缺點(diǎn)：

(1)該現(xiàn)有技術(shù)針對(duì)的是交通中的客運(yùn)現(xiàn)象進(jìn)行探討，得到的是綜合客運(yùn)樞紐的選址優(yōu)化方法，沒有針對(duì)交通中的貨運(yùn)現(xiàn)象進(jìn)行討論，忽略了貨物運(yùn)輸?shù)姆党坛杀咎匦浴Ｒ驗(yàn)檫\(yùn)輸活動(dòng)的特殊性，當(dāng)該活動(dòng)結(jié)束——貨物交接之后，運(yùn)載工具一般都要返回原出發(fā)地，即，返程的運(yùn)輸成本是存在的。

(2)現(xiàn)有技術(shù)二構(gòu)建的模型是一種離散模型，求得精確解的時(shí)間較長(zhǎng)，因此只能應(yīng)用于較小規(guī)模或中等規(guī)模情景，對(duì)大規(guī)模場(chǎng)景，大數(shù)據(jù)處理能力差，無法在一定的時(shí)間內(nèi)求得精確解。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種有限信息情景下考慮到返程的可靠性連續(xù)選址方法，構(gòu)建一種在不完全信息情景下，增加運(yùn)輸返程成本的往返雙程路徑模式的運(yùn)輸節(jié)點(diǎn)可靠性連續(xù)選址模型，即，CRLP-IITT模型。

為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：

一種有限信息情景下考慮到返程的可靠性連續(xù)選址方法，包括以下步驟：步驟1、選址模型假設(shè)

(1)運(yùn)輸節(jié)點(diǎn)建設(shè)投入使用后，并不是永久可用，存在一定的損壞概率；

(2)各運(yùn)輸節(jié)點(diǎn)間損壞概率是相互獨(dú)立的；