中国煤炭运输网络空间演化

为了研究中国煤炭运输网络的演变规律和内在作用机制, 借鉴复杂网络的建模思想, 提出了综合煤炭价格成本和运输成本选择机制的煤炭运输网络演化模型, 并通过调节模型参数, 分析了其对网络特性的影响; 为反映煤炭价格动态波动对节点选择的影响, 构建了服务于演化模型的煤炭价格波动函数; 采用1998年中国煤炭运输数据进行仿真计算, 并将仿真结果与2016年中国煤炭运输网络特性进行对比, 以验证提出的煤炭运输网络演化模型的合理性。研究结果表明: 节点强度比节点度更适合用于分析中国煤炭运输网络特性; 中国煤炭运输网络为异配网络, 移走少数高强度节点会严重影响网络的连通性, 增加煤炭运输进口节点会减小移走少数高强度节点对网络的影响; 增加煤炭运输出口节点能提高中国煤炭运输网络的可靠性, 能大大提高山东、辽宁等地区的港口潜力, 带动地区经济发展; 增加煤炭运输进口节点会使中国东南部沿海地区和中部地区成为关键节点, 也能提高中国煤炭运输网络的可靠性, 但网络抗毁性会减弱, 网络中关键节点与非关键节点连接的倾向性会逐渐减弱, 网络的传递性和紧密程度表现为先升高后降低的趋势。可见, 在增加煤炭运输进出口节点的同时, 应加强对煤炭运输网络的整体规划和对枢纽地区的建设和管理, 合理引导煤炭运输资源配置, 以提高中国煤炭运输网络的整体性能。      

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煤炭运输网络是包括铁路、公路、水路运输等多种方式的复杂网络,处于动态、开放的环境中并受各种不确定因素影响.为了更好地测度煤炭运输网络抵御破坏的能力,提高煤炭运输网络的结构鲁棒性,本文基于煤炭运输网络特性,在分析影响结构鲁棒性的内部和外部因素的基础上,定义了煤炭运输网络的结构鲁棒性,建立了煤炭运输网络结构鲁棒性评价指标体系,并以山西煤炭运输网络为算例进行仿真分析.结果表明,煤炭运输网络对于边随机破坏和按照度攻击,表现出较好的里程可达鲁棒性和效能鲁棒性;随机攻击节点和按照度攻击节点时,网络的结构熵鲁棒性变化不明显;对网络进行攻击的同时以一定的概率修复网络,网络呈现出较好的恢复鲁棒性.     

我国综合运输网络布局规划研究

为了充分发挥综合运输体系的整体效能,在分析我国综合运输网络布局发展现状及存在问题的基础上,结合国际的发展经验与启示,提出了基于资源与环境等约束条件下的综合运输网络布局分层次规划方法和规划内容,并在定量模型计算与定性分析的基础上,研究探讨了我国综合运输网络规划布局问题.为构建我国综合运输网络布局提供一定参考.     

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公路客运快递依托客运线路采用直达模式进行运输获得了较好的经济效益,但直达模式却制约着其运输网络的能力和结构. 为提高运输网络的能力,完善运输网络结构,发挥公路客运时效性好的优势,本文提出转运的思想,并用优化模型设计公路客运快递的运输网络,使快件运输时间最小化. 优化模型是带有时间窗的运输网络设计问题,传统算法难以求解,因此用蚁群算法进行求解. 算例分析表明,基于优化模型设计的运输网络可以节省快件的运输时间,提高公路客运快递的运输能力.     

低碳背景下港口群混合轴辐式运输网络优化

为了在节能减排的现实背景下对区域港口群运输网络进行优化,探究了港口群运输网络中的各项成本以及船舶、车辆碳排放的影响因素,引入了碳排放权重、成本系数和时间效用系数,在实现港口群运输网络总成本最小的目标下,构建了考虑碳排放的港口群混合轴辐式运输网络优化模型,最后应用算例计算分析了速度变化下25种情景的最优结果,并从中确定了海上航运网络、陆上集疏运系统的最优运量、运力配置方案,使该模型具有实用性和可行性.     

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针对综合运输网络运量预测需求,建立了多式网络分层分配模型,以分层网络拓扑结构和相应路径搜索算法的改进为重点,建立了适合分层网络结构的运量分配模型. 分层网络模型中心节点代表城市中心和换乘枢纽,相应地构建适用分层网络结构的广义费用函数、路径搜索算法. 以本文研究方法为基础开发了辅助计算系统,用于解决大规模运输网络的运输需求预测问题. 以在建的京沪高速铁路沿线运输网络为研究案例,研究结果验证了本文构建的多方式分层分配模型的有效性与实用性.     

震后区域路网运输优化调度模型

震后区域路网由于受众多随机事件影响,路段通行能力下降,从而导致行程时间波动性增加.建立了以运量方差积最小为优化目标,从交通流合理分配的角度出发的无差别和考虑运输任务差别的交通流运输网络优化调度模型,用二次加权平均算法求解模型.通过对模拟仿真网络的计算结果表明,该模型能较好解决震后运输网络交通流分配问题.     

危险品运输网络节点失效渗流鲁棒性建模仿真

为了科学地进行危险品运输网络设计和节点选取,减缓突发状况造成的危害, 对突发情况下危险品运输网络节点失效渗流鲁棒性进行了仿真研究.结合液体透过缝隙 自然渗流和复杂网络渗流理论,建立仿真模型.根据设定的仿真场景和流程图,使用 MATLAB进行仿真实验,定量分析网络连通率、渗流节点数、渗流失效率和节点承载力; 定性分析不同节点度节点突发状况和不同节点承载系数对危险品运输网络节点失效渗 流鲁棒性的影响.结果显示,增加节点度过大或过小的节点数量会降低危险品运输网络的 鲁棒性,增加节点承载力则可加强鲁棒性和容错性.     

运输网络最大流的Petri网图仿真算法

现代化的综合交通体系和智能交通系统要求必须首先解决运输需求分析和运输网络分析的技术问题。Petri网理论可以被引进到运输网络理论中 ,用来解决最基本也是应用最广泛的最大流问题。首先介绍了 Petri网与有向网络的 Petri网模型 ;然后 ,给出有向网络最大流的求最短路法 ;在此基础上 ,采用 Petri网论法和计算机图形仿真法相结合的方法 ,求解运输网络最大流。即用Petri网图仿真器把无向运输网络转化为有向运输网络 ,然后求有向运输网络 G的对偶网络 DG,再用 Petri网图仿真器将对偶网络 DG转换成 Petri图模型 ,并自动求得 DG最短路 (原网络 G的最小割容量 ) ,即运输网络最大流。该方法比现有方法更方便 ,速度更快 ,而且形象、直观 ,是更实用的方法和手段     

基于随机微分博弈的离散Markov跳变系统H_∞控制

基于随机微分博弈Markov跳变线性系统,利用微分博弈理论讨论其H_∞鲁棒控制问题.将随机Markov跳变线性系统的H∞鲁棒控制问题转化为相应的零和博弈模型,在此基础上,利用鞍点均衡理论,得到了其鲁棒控制存在的充分条件等价于相应的差分Riccati方程存在解,并给出了最优控制策略.     

鲁棒交通网络设计方法

为了更好地指导交通规划实践、提高规划方案应对风险的能力,在分析交通需求预测不确定性的基础上引入鲁棒设计概念,阐述了交通需求预测与鲁棒规划方案的关系.采用随机需求假定,以随机规划理论和均值-方差模型为基础,建立OD需求不确定的鲁棒交通网络设计模型;以蒙特卡洛模拟和遗传算法为工具,设计求解随机双层组合优化问题的实用算法.最...     

混合不确定条件下绿色多式联运路径优化

主要研究了当运输时间、中转时间、客户需求和中转集拼货运量四重混合不确定因素服从随机分布时的绿色多式联运路径优化问题，运用随机优化理论，以运输成本、碳排放成本和时间惩罚成本为目标，建立混合不确定条件下绿色多式联运路径优化模型.通过对各子目标函数权重进行赋值，得出考虑不同成本因素的多式联运路径优化方案.探讨时间、需求和网络服务能力对多式联运路径优化结果的灵敏度分析，发现各成本随时间变动而变化的规律和边际运输成本最小时的服务时间；当货运量形成规模效应后可降低边际运输成本；不同网络服务规模的运输路径优化结果，以及满足客户不确定需求的最小网络配置.     

混合不确定条件下绿色多式联运路径优化

主要研究了当运输时间、中转时间、客户需求和中转集拼货运量四重混合不确定因素服从随机分布时的绿色多式联运路径优化问题,运用随机优化理论,以运输成本、碳排放成本和时间惩罚成本为目标,建立混合不确定条件下绿色多式联运路径优化模型.通过对各子目标函数权重进行赋值,得出考虑不同成本因素的多式联运路径优化方案.探讨时间、需求和网络服务能力对多式联运路径优化结果的灵敏度分析,发现各成本随时间变动而变化的规律和边际运输成本最小时的服务时间;当货运量形成规模效应后可降低边际运输成本;不同网络服务规模的运输路径优化结果,以及满足客户不确定需求的最小网络配置.     

黑龙江省综合运输体系研究

分析黑龙江省综合运输体系现状、黑龙江省客运及物流业特点及存在的问题,在此基础上,结合黑龙江省地域和客货运输的模式特性,对建构智能综合运输枢纽、建立综合运输通道、完善综合运输网络等方面进行分析,对黑龙江省未来智能综合运输体系建设提出方案。     

综合运输体系下快捷货运网络枢纽选址影响因素分析

在给出综合运输体系以及快捷货运网络的概念的基础上,通过研究综合运输体系下快捷货运网络枢纽选址与货运需求的关系,与城市协调发展的关系,与综合运输通道的关系,与环境、自然条件的关系等方面,分析各因素对其选址的影响,可为最优选址方案的选择提供依据。     

2006年全国高速公路网运输分析

为了解中国高速公路网上的客货运输状况,依托计重收费系统数据库,结合全面调查与抽样调查方法,对全国范围的高速公路网进行了运输量统计与运输状况分析。分析结果表明:中国高速公路网货车交通量占36.09%,汽车列车完成货物周转量的57.23%;货车空车走行率约为20.13%,省内短途运输货车的空车走行率高于跨省长途运输货车;乘坐轿车和小客车(小于13座)出行的旅客周转量已占30.12%,轿车平均乘坐人数为2.55人·veh-1,但现阶段中国高速公路网旅客周转量的主体仍是大客车运输;43.80%的旅客和53.92%的货物来自县乡地区。可见,高速公路网是综合运输体系的骨干和大动脉,促进了社会的公平发展。     

铁路集装箱旅客化运输系统开行方案研究

针对铁路集装箱旅客化运输系统开行方案编制问题,采用基于备选集的优化方法,同时结合货物运输组织特点,规定了箱流物理径路和运输方案的唯一性.在考虑箱流守恒、箱流换乘、箱流运到期限,以及列车开行频率等约束的基础上,以运输企业成本最小化为目标,建立了整数线性规划模型,并设计模拟退火求解算法.最后,构建运输网络进行案例分析,验证了模型和算法的有效性.研究结果表明,与现有货物运输系统相比,新型集装箱系统充分发挥了网络运输的优势,在列车开行频率、货物送达速度和运到期限方面表现更加优异,但同时牺牲了部分列车“上座率”.     

运输通道系统分析

运输通道理论是交通网发展到综合运输阶段后形成发展起来的,尚需加强.本文系统 地阐述了运输通道的定义、类型与构成要素.从运输联系与运输区划相结合的角度定义为“运 输通道是联结不同区域的重要和便捷的一种或多种运输干线的组合”.运翰通道是交通网的骨 干,承担着区际运输联系的大部分或全部任务,运翰通道是否畅通对于运输网整体的效益起决 定性作用.运输通道的类型有国际性通道、大经济区区际通道、省际通道、省内运输通道. 建设现代化运输通道是我国交通建设的重要任务.为了准确的对通道进行命名和分析,必 须划分运输经济区,从交通地理的角度结合我国区际运输通道布局,拟划分为五大运输经济 区和与其相对应,我国区际运输通道六组.     

快捷货运服务网络设计研究综述

服务网络设计是快捷货运运营管理层面的重要内容,也是交通运输领域的关键科学问题.本文分析了快捷货运服务网络设计的内涵,并从研究内容、优化模型、求解算法这3个方面对国内外相关研究现状展开详细论述.在研究内容上,对不同运输方式和多式联运进行归类总结,单一运输方式下和综合运输体系下的快捷货运服务网络设计都涵盖了路径规划、流量分...     

基于双层规划的区域综合运输网合理规模研究

综合运输网合理规模是区域综合运输规划研究的核心内容之一,也是实现综合运输可持续发展的重要控制指标。在对区域综合运输网结构分析的基础上,扩展了交通网络平衡配流方法,将运输方式选择与配流模型进行整合,形成了"方式-路径"配流模型(MPUE)。以社会总成本最优为上层目标函数,"方式-路径"配流模型为下层规划,建立了综合运输网合理规模确定的双层规划模型,并采用模拟退火优化算法对模型进行求解。最后将模型运用于成渝经济区综合运输网合理规模的计算中,说明模型科学有效。