[發明專利]一種港口群集裝箱集疏運系統交通配流方法

有效

• 申請號: 201910411897.X
• 申請日: 2019-05-17
• 公開（公告）號: CN110334977B
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 封學軍;范永嬌;許博;雷智鹢;蔣柳鵬;丁之儀
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G06Q10/08
• 分類號: G06Q10/08;G06Q50/30
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

本發明公開了一種港口群集裝箱集疏運系統交通配流方法，包括以下步驟：S01、根據港口群集裝箱集疏運系統中港城關系抽象出包含節點與邊的無向圖；S02、建立港口群集裝箱集疏運系統交通配流模型，交通配流模型用于最小化計算直接運輸費用與換乘費用之和，另外建立約束條件保證運輸過程各階段運量和時間滿足要求；S03、求解港口群集裝箱集疏運系統交通配流模型的算法，采用增量分配法對路網流量進行逐步分配求解，分配時采用Dijkstra算法。本發明提供的一種港口群集裝箱集疏運系統交通配流方法，建立動態的、考慮道路阻抗因素的、多種運輸方式的港口群集裝箱集疏運系統交通配流模型，以期為區域路網規劃和出行提供理論支撐。

技術領域

本發明涉及一種港口群集裝箱集疏運系統交通配流方法，屬于港口群物流技術領域。

背景技術

隨著國家“一帶一路”倡議的大力推進，沿海港口吞吐量年年攀升。上海港、寧波-舟山港和深圳港2018年吞吐量分別為4201、2635和2574萬TEU，年增速分別為4.4％、6.9％和7.6％。沿海港口的良好表現對與其配套的陸向基礎設施提出了越來越高的要求，2018年《推進運輸結構調整三年行動計劃》國家戰略的提出，要求大幅提高港口鐵路集疏運量和集裝箱多式聯運量。如何高效低成本地集散集裝箱是港口群集疏運系統研究的熱點之一。

集疏運系統是運輸系統的一個分支，其大部分研究都與交通流、運輸經濟等方向有所交叉。尤其是交通配流在集疏運系統中有廣泛的運用，其主要目的是使用戶合理選擇出行路徑，或者為路網規劃者提供參考。

目前交通分配在港口群集疏運系統研究中的應用主要是兩個方面：1)只在公路運輸上進行交通流分配。2)涉及多種運輸方式，但貨物運量以特定的比例在不同的運輸方式上進行交通流分配。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，提供一種動態的、考慮道路阻抗因素的、多種運輸方式的港口群集裝箱集疏運系統交通配流方法，以期為區域路網規劃和出行提供理論支撐。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：

一種港口群集裝箱集疏運系統交通配流方法，包括以下步驟：

S01、根據港口群集裝箱集疏運系統中港城關系抽象出包含節點與邊的無向圖；

S02、建立港口群集裝箱集疏運系統交通配流模型，交通配流模型用于最小化計算直接運輸費用與換乘費用之和，在直接運輸費用中以BPR函數表征道路阻抗，并通過運輸時間價值將BPR函數中的時間轉換為費用形式，另外建立約束條件保證運輸過程各階段運量和時間滿足要求；

S03、求解港口群集裝箱集疏運系統交通配流模型的算法，采用增量分配法對路網流量進行逐步分配求解，在逐步流量分配中，通過廣義費用模型，給定路網的初始費用表，在增量分配法的每一增量中，按照給定的先后順序對路網節點的增量流量，按費用表以最少費用原則進行分配，分配時采用Dijkstra算法。

S01中，無向圖中節點包含貨源地城市、中間城市、道路交叉點、運輸方式轉換點和港口；邊包括公、鐵和水三種運輸方式的運輸線路。S02中，交通配流模型的表達式如下：

其中，minC代表直接運輸費用與換乘費用之和最小值；R為集裝箱生成地集合，S為集裝箱目的港集合，K是集裝箱生成地r與港口s之間所有路徑的集合，包含不同的運輸方式，路段a位于兩節點間，a路段只一種運輸方式，a∈A，A是所有路段的集合，b可為r和s間的任意節點，b∈B，B為所有中間節點的集合；是決策變量，如果路段a在r和s之間第k條路段上，則否則是決策變量，如果貨物在r和s之間的b節點中轉換乘，則否則是r和s之間第k條路段的直接運輸費用；是在r和s之間的b節點中轉換乘的費用；

另外，和的計算方式如下：