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一种基于可达性的大尺度空间物流节点通道选择方法


技术摘要:
本发明公开了一种基于可达性的大尺度空间物流节点通道选择方法,包括如下步骤:S1、检索区域物流节点,测算节点间物理距离;S2、生成以物流节点为单元,空间距离为指标的NxN矩阵;S3、建立区域可达性评价模型;S4、利用启发式算法,随机生成若干组以物流节点为单元,连  全部
背景技术:
物流通道狭义的理解是交通基础设施组合成的线状地域,指在某一地域内,连接 主要交通流发源地,有共同流向、有几种运输方式可供选择的宽阔地带,是客货密集带,也 是运输的骨干线路。物流通道是城市与区域经济发展的重要保障和基础,其规划方法成为 交通规划领域研究的热点问题之一。 关于物流通道规划的一个困难是,在大尺度条件下,缺乏大量实测数据的情况下, 如何正确合理地规划、布局能充分发挥现有运输方式的物流通道。 目前,针对物流通道规划,大多数研究是在现有运输通道分析的基础上,综合考虑 区域内主要的物流流量和流向,结合重要物流节点位置分布、产业布局和区域发展规划等 要素,以O-D调查(交通量调查)和物流量预测为手段,通过定量或定性与定量相结合的方法 综合确定。但是对于大空间尺度的情况,进行O-D调查具有不现实性,同时这种方法也过分 依赖于决策者的知识和经验,在大尺度条件下应用具有很大难度。因此,如何能够不依赖于 O-D调查数据,确定大空间尺度的物流通道布局规划成为亟待解决的问题。
技术实现要素:
本发明所要解决的技术问题在于,提供一种基于可达性的大尺度空间物流节点通 道选择方法,以连通性和经济性为导向,解决各主要物流节点通道数量和通道相连情况,为 区域综合交通系统规划提供理论支撑。 为解决上述技术问题,本发明提供一种基于可达性的大尺度空间物流节点通道选 择方法,包括如下步骤: S1、检索区域物流节点,测算节点间物理距离; S2、生成以物流节点为单元,空间距离为指标的NxN矩阵; S3、建立区域可达性评价模型; S4、利用启发式算法,随机生成若干组以物流节点为单元,连通情况为指标的NxN 矩阵,对有通道相连的单元格赋值为1,无通道相连的单元格赋值为0,并对各组方案进行可 达性评价; S5、以可达性为依据,利用启发式算法进行自优化; S6、生成最优的干线通道设计方案。 优选的,步骤S1中,所选择的物流节点包括区域的人口经济中心、资源禀赋点和港 口枢纽;当区域已经存在比较成熟的物流体系时,节点间的物理距离应当以实际的通道路 径长度为准;当缺乏现有通道资料时可以以两点间直线距离为准。 优选的,步骤S2中,空间距离矩阵M1应对对角赋值为0表示节点与自身的物理距 4 CN 111598318 A 说 明 书 2/5 页 离,对于从物理意义上存在必然隔绝的节点间赋值为m表示无穷远。 优选的,步骤S3中,可达性模型具体选用空间阻隔模型,其表达式如下: 其中Ai为系统i的可达性;Dj为j节点(货源地或目的地)的机会数(货运量);T为是 反映距离阻抗影响程度的指数参数,取2;tij为从节点i到节点j的出行时间。 优选的,步骤S4中,应当完全随机地根据区域节点数量生产对应的若干初始随机 0,1矩阵{Si},并每次选择都需要针对约束条件合法性检验,及时剔除不满足约束的个体, 其具体约束如下: Si(j,j)=1且Si(j,k)=0(M(j,k)=m)。 优选的,步骤S5中选用遗传算法时,其具体步骤如下: S51、编码,为了进行数字化,需要对各节点进行编号,用{a1,a2,…,an}来分别表 示各中心的排列顺序; S52、初始化,选取完全随机的方法,产生若干个初始群体,对于群体的每个个体具 体为以物流节点为单元,空间直线距离为指标的NxN矩阵,并对矩阵进行0,1随机赋值,每次 选择都需要针对约束条件合法性检验,及时剔除不满足约束的个体; S53、计算个体适应度,根据公式(1)计算Si对应的Ai; S54、自然选择,使用轮盘赌的方法来从种群中选择遗传信息较为优秀的算子,种 群个体的适应度越高,则说明个体满足自然选择的条件越好; S55、交叉算子,采用多点交叉的方法,其具体操作方法为,从父体A中获得奇数项 的基因算子,算子基因对应位置的放置在子体中,然后从父体B中过的偶数项的基因算子, 算子基因自左向右按照父体B中的顺序填充子体中的空白; S56、变异算子,根据变异概率,进行代替变异,对于概率区间内的算子,将其基因 中的奇数项和偶数项根据从左到右的顺序两两替换,实现变异。 优选的,步骤S6中的最优方案为满足步骤S5中的迭代代数或迭代精度要求所输出 的0,1矩阵S。 本发明的有益效果为:本发明以连通性和经济性为导向,解决各主要物流节点通 道数量和通道相连情况,为区域综合交通系统规划提供理论支撑。 附图说明 图1为本发明的方法流程示意图。 图2为本发明实施例中的研究范围物流关键节点城市分布示意图。 图3为本发明实施例中的遗传算法收敛情况示意图。 图4为本发明本实施例中对西非区域的物流通道进行规划后的数值模拟结果示意 图。
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