基于双层规划理论的中小城市货运交通网络优化与应用研

基于双层规划理论的中小城市货运交通网络优化与应用研究摘要本文针对中小城市货运交通运输的发展现状，对货运交通网络的设计、规划、组织与管理进行优化，对于指导中小城市交通运输业的协调发展，全面提高货物的“点对点”运输效率、合理引导货运市场的发展。从中小城市及其货运交通发展的现实问题出发，采用双层规划的理论方法，根据供需平衡关系，协调货运量和货物运输道路之间的关系，灵活的对不同层次的网络优化问题进行深入分析并不断进行货运网络的调整和优化，提出中小城市货运交通网络优化的基本内容和方法，最终构建并完善高效的城市货运交通网络。另外，选取我国典型中小城市张家港市货运交通规划的实例进行研究分析，运用双层规划的原理进行货运网络的布局优化，建立和完善实例城市的货运交通网络，并提出相应的管理措施。关键词：物流管理；双层规划；货运交通；交通枢纽ABSTRACTInthispaper，mediumandsmallurbanfreighttransportdevelopmentstatusofthefreighttransportnetworkdesign，planning，organizationandmanagementoptimization，mediumandsmallcitiesforguidingthecoordinateddevelopmentofthetransportindustry，andcomprehensivelyimprovethegoodspointtransportefficiency，areasonableguidefreightmarketdevelopment.Freighttrafficfromthedevelopmentofmediumandsmallcitiesandtheirpracticalproblemsstarting，usingdouble-planningtheory，basedonthebalancebetweensupplyanddemand，coordinatefreightandcargotransportbetweenroadandflexiblefordifferentlevelsofnetworkoptimizationproblemsindepthandcontinuouslyadjustandoptimizefreightnetwork，smallandmediumurbanfreighttransportnetworkproposedoptimizationbasiccontentandmethods，andultimatelybuildandsoundandefficienturbanfreighttransportnetwork.Inaddition，selectatypicalsmallcityofZhangjiagangCity，instancesoffreighttransportationplanningresearchandanalysis，theuseoftheprincipleofdoublefreightnetworkplanninglayoutoptimization，establishandperfectexamplesofurbanfreighttransportnetwork，andproposeappropriatemanagementmeasures.Keywords：LogisticsManagement；BilevelProgrammingProblem；Freighttraffic；Transportationhub目录基于双层规划理论的中小城市货运交通网络优化与应用研究.......1摘要...................................................1ABSTRACT................................................21、概述....................................................51.1选题背景...........................................................................................51.2研究意义...........................................................................................61.3国内外研究现状...............................................................................72、中小城市货运交通网络优化内容研究.......................112.1我国中小城市货运交通发展现状及趋势的分析...........................112.2中小城市货运交通网络优化的要点、原则、方法及目标...........122.3资源水平.........................................................................................122.4软件设施货运网络优化.................................................................143、基于双层规划理论的交通网络优化研究.....................153.1中小城市货运站场规划.................................................................153.2中小城市货运交通环境规划..........................................................163.3中小城市货运交通的发展趋势......................................................173.4双层规划理论概论.........................................................................183.5调整交通需求和交通供给供需平衡..............................................203.6优化调整使中小城市货运交通网络效益最大化...........................153.7通过SPSS模拟检验模型的有效性和准确性................................224、中小城市货运交通网络规划与管理.........................274.1中小城市货运交通最优网络建立..................................................274.2中小城市货运交通网络规划与管理..............................................275、城市绿色交通物流系统的产生.............................305.1城市绿色交通物流系统的构建过程..............................................305.2城市绿色交通物流系统的特征......................................................336、中小城市货运交通网络优化实例分析.......................356.1中小城市内部快速交通网络..........................................................356.2中小城市内部集散交通网络..........................................................356.3运输枢纽站场系统.........................................................................366.4运输服务保障系统.........................................................................367、结论...............................................37参考文献...............................................391、概述1.1选题背景随着人类社会的不断进步，城市化进程迅速加快，稀缺的土地资源，城市交通拥堵，事故频发，空气污染，噪音的危害等，已成为世界各国面临严重的问题。解决城市交通问题，在实践中，许多城市只集中于城市建设的硬件设施，如通过增加道路，提高现有道路的水平，以满足交通需求。但是，这仅仅是为了扩大和改善供给的方法来满足运输需求，往往落后于城市交通的需求增加量，不能有效地缓解交通运输压力。据当斯定律(DownsLaw)：在政府对城市交通缺乏有效管理的情况下，新建的道路设施会引发新的道路需求，而交通需求总是超过道路供给。因此，在应对日益严重的城市交通问题，我们必须要合理且科学有效的城市交通规划，妥善处理交通需求的组织和交通管理以及协调，供应和需求之间的交通运输关系，使城市交通的可持续发展得以实现。二十一世纪，运动商品在中国呈现稳步增长，以每年8％至10％的增长速度增长，从而给中国的国家经济增长提供了一个良好的平台和契机发展物流运输，城市化的进程加速了城市的物流发展，80％在城市物流和货运活动是跨区域的城市物流，据调查，我国当今城市交通基础设施仍处于发展阶段，货运交通稀缺资源，在主要的交通路线和交通节点上，交通拥堵问题亟待解决，效率低，继续装载的货运和货运交通事故频繁引起的混合问题以及环境恶化等问题呈现增长趋势。到目前为止，在中国的城市交通规划减少了针对货运的规划，城市货运交通网络优化货运和城市交通拥堵和环境污染的严重程度也研究较少而且有得到足够的重视，特别是中小型城市。因此，可持续发展，为经济发展创造一个有利的环境和提高城市竞争力的机会，鉴于中小城市货运规划和设计产品的迫切需要城市网络的详细的科学规划和交通管理，城市道路的货运需求相关的研究及货运规划研究，急需给出科学合理的城市交通系统规划方案。随着城市的不断发展，城市货运的负面影响是不可避免的：城市的主要交通，城市生态环境恶化的负载增加，货物装卸在人行道和主要道路的现象屡屡发生，空气污染，交通旅游不便，城镇居民的不满给物流发展带来了诸多困难，这是不是一个国家在城市化的过程中，货运交通面临着共同的问题，值得我们共同思考，此外，随着城市化进程的加快，环境也面临着日益严重的恶化。因此，在小型货运规划和城市网络设计中，不仅要结合城市土地，道路规划方面的设计，也要考虑生态环境因素对城市网络优化和货运交通的影响，减少污染货运和改善中小城市的物流效率，促进中小城市的经济和城市交通告诉稳定发展。货物网络负载系统，是一个关键的货物运输因素，这是一个蓬勃发展的城市的流动渠道，提供源源不断的发展动力，所以在中国，由于管理行业分类过细，城市货运一直缺乏一个系统化的解决方案，货运网络设计规划不合理，最终导致货运系统和城市物流规划、建设、经营和管理各方面的发展滞后从而导致城市竞争力的降低，限制城市的快速发展。双层规划(BilevelProgrammingProblem，简称BLPP)是一种具有二层递阶结构的系统优化问题，上层问题和下层问题都有各自的决策变量、约束条件和目标函数。系统编程两个层面上有两个层面的规划和管理(控制)问题：不到某些信息，