湘源快捷键与方法5

区X+区X+EnZ<ai=1,2，•…mikijik=1j=1+EmZ>bj=1,2,…nkjijjk=1i=1Ex=EnYk=1,2,…qikkji=1j=1EmX-MW<0k=1,2,…qiki=1k3-1)3.4.2.运筹学模型与方法在实际的交通枢纽系统中，规划区域内一般有多个换乘站来协调服务，共同完成旅客集散、换乘等功能，如何解决多元换乘站的选址问题显得更为现实和使用。随着运筹学理论的发展，对于多元交通枢纽的场站布局，主要采用运筹学最优化理论的一些方法和技术来求解场站的最佳位置。(1)混合整数规划法设在一个供需平衡的交通枢纽系统中有m个发生点A(i=1,2,3…m)，各点的i发生量为a；有n个吸引点B(j=1,2,3…n),各点的需求量为b；有q个可能i j j设置的备选场站地址D(k二1,2,3…q)。发生点发生的交通量可以在设置的场站k中转，也可以直接到达吸引点。假定各备选地址设置换乘站的基建投资、中转费用和运输费率均为己知，以总成本最低为目标确定换乘站布局的最佳方案。多元换乘站布局的数学模型为minF=工艺CXikikk=1i=minF=工艺CXikikk=1i=1kjkjj=1k=1 i=1j=1ijij kkk ikk=1 i=1X,Y,Z>0ikkjij式中X—从发生点i到备选换乘站k的交通量ikY—从备选换乘站k到吸引点j的交通量；kjZ—直接从发生点i到达吸引点j的交通量；ijC—从发生点到i备选换乘站k的单位费用；ikC—从备选换乘站k到吸引点j的单位费用；kjC—直接从发生点i到达吸引点j的单位费用ijF—备选换乘站k选中后的基建投资；kW—备选换乘站k是否被选中的决策变量，W=1表示k被选中，W=0k k k表示k被淘汰；C—备选换乘站k中单位交通量的中转费用；k

M—一个相当大的正数。该模型的目标函数是交通枢纽系统的运营和建设费用最小，其运营和建设费用共有四部分组成:①从交通发生点到换乘站的运营费用；②从换乘站到交通吸引点的运营费用:③从交通发生点直接到交通吸引点的运营费用；④发生在换乘站的建设、中转费用。模型的约束条件为交通量平衡约束。该模型是一个混合整数规划模型，可以用“分支定界法”求解模型，求得X,y,z和w的值。Ex决定了该换乘站的规模，工w为区域内应布局换ikkjijkikki=1 k=1乘站的数目。这种方法在理论上是非常完善的，但仍然是对实际问题的大大简化，没有考虑换乘站规模的限制、建设成本、运营费用的非线性等实际影响因素.即使如此，由于考虑了换乘站基本建设投资，出现了0-1型整数变量，模型的建立和求解仍然很复杂，因此混合整数规划模型只能用于比较简单的交通网络中。(2)运输规划法多元换乘站布局模型如果考虑换乘站的基建投资，就会出现了0-1变量，导致必须采用比较复杂的混合整数规划法求解。从一个较长的时间段来考虑，这部分建设投资对整个选址过程的经济效益影响并不大，可以不在目标函数中考虑，而备选换乘站应在满足现状需求的基础上留有一定的闲置能力。基于以上两点做相应调整，多元换乘站布局模型就可以由混合整数规划模型简化成如下线性规划模型minF=minF=Z2(C+C)X+工习CY+]EScZkjkj ijijikk=1i=1k ikj=1k=1i=1j=1s.tEqX+EnZ=ai=1,2，•…mikijik=1j=1EqY+EmZ=bj=1,2,…nkjijjk=1i=1EmX+X=dk=1,2，…qikkki=1EmY+X=dk=1,2，…qjkkkj=1X,Y,Z>0ikkjij式中3-2)X—备选换乘站k的闲置能力；kd—备选换乘站k最大可能设置的规模；k这是线性规划中典型的运输问题，模型求解方法比较成熟，可以编程实现。该模型的目标函数表示交通换乘站在集散和中转过程中的运营总费用最小，而约束条件则是交通量平衡以及换乘站规模的限制约束。采用表上作业法，可得决策变量X,区X决定了换乘站k的规模，若区X=0说明备选站点k处ikikiki=1 i=1不应设置换乘站，即k点被淘汰。该方法叙述明确，但事先需要确定备选站点的数量及位置，以及备选站点之间的运输价格。但由于不同区域、不同交通运输方式的运输价格差异较大，使得运输价格的确定具有相当的难度，模型中通常选取一个宏观的统计值来统一表征运输价格.这样做的缺点是无法对运输价格的变化产生相应的反映，同时也无法衡量交通枢纽所处交通网络的变化对枢纽布局的影响。但在定量计算模型中，这己经是比较可行的方法了。设在一个供需平衡的交通枢纽系统中有m个发生点A(i=1,2,3…m)，各点的i发生量为a；有n个吸引点B(j=1,2,3…n)，各点的需求量为b；有q个可能i j j设置的备选场站地址D(k=1,2,3…q)。发生点发生的交通量可以在设置的场站k中转，也可以直接到达吸引点。假定各备选地址设置换乘站的基建投资、中转费用和运输费率均为己知，以总成本最低为目标确定换乘站布局的最佳方案。模型主要是针对城市旅客去乘城际铁路换乘站换乘，以换乘站建设、运营成本以及旅客换乘的成本和时间为目标，对备选换乘站进行选择。并不考虑旅客在换乘站花费的时间和成本。换乘站选址模型XW}+k ikki=1kkk=1minF=a{ZScXW}+k ikki=1kkk=1ikikk kjkjk=1i=1 j=1k=1B{HKtXW+HEtYW}ikikk kjkjkk=1i=1 j=1k=1TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"s.t 区X=ZY k=1,2,…q (—Dik kji=1 j=1\o"CurrentDocument"2^Ex<V k=1,2,…q (1-2)ikki=1\o"CurrentDocument"T<t k=1,2,…q (1-3)iki\o"CurrentDocument"T<t k=1,2,…q (1-4)kjj\o"CurrentDocument"W=0,或1 k=1,2,…q (1-5)k式中X—从发生点i到备选换乘站k乘坐城际铁路的交通量;ik

Y—从备选换乘站k下车的城际旅客到吸引点j的交通量；kjC—从发生点i到备选换乘站k乘坐城际铁路的单位费用；ikC—从备选换乘站k下车的城际旅客到吸引点j的单位费用；kjF—备选换乘站k选中后的基建投资；kW—备选换乘站k是否被选中的决策变量，W=1表示k被选中，W=0kkk表示k被淘汰；C—备选换乘站k中其他交通方式换乘城际铁路的单位交通量的中转k费用；V—备选站址k所能建设的最大日旅客发送量；kT—为交通量发生点到备选场站k的时间；ikT—为备选场站k到交通量吸引点j的时间；kjP—为备选场站k运营管理费用；k[•—发生点i的旅客到备选客运站的允许最大的时间；（反映与其他城市交通换乘的便捷性）[—为旅客从备选客运站到到达吸引点的允许最大的时间。该量主要是针对乘坐区域城际铁路去换乘市外交通以及为急事赶去吸引点j的；a、0为费用和时间的权重；2.各个参数的确定1. 、.的确定年均每日从出发地i至铁路客运站k的旅客量X可按以下方法确定：ik（1）在铁路枢纽服务区域内确定若干旅客出发数量较集中的长途汽车客运站、公共汽车站、居民区、大型企业单位、铁路客运站作为出发地，把其它区域划分成若干客运小区，把每个小区的中心作为出发地。〈2）每个出发点所辐射的范围内年均每日旅客量Q，可通过确定人均旅客乘系数、服务iA•A•B—i rQ仝Xi ikk=1式中A一出发地i吸引范围内人口总数;iB—出发地i平均乘车人数（次/人•年）i出发地i吸引范围内人口总数A得到。可按政府及有关部门的人口统计数据及规划资i料。出发地i平均乘车人数B，的高低，一方面取决于当地的物质文化生活水平，此外还i与吸引地区的居民职业类别、历史外出习惯有密切关系。工业区平均乘车人数一般较大，而农业区一般较小，高速铁路的修建也会诱发部分客流量，使平均乘车人数增加。因此，确定乘车系数要参照历史统计资料并考虑发展因素经分析研究后确定，也可根据经济情况类似的相邻营业车站的平均乘车人数来确定。X为出发点所有的乘车人数乘以相对应的比重得出。kj2.C的确定ikC是指旅客人均每日从出发地i至客运站k的出行成本，可根据两地各种交通运输方ik式的乘车费用乘以相应的权重加权确定，这就需要进行各种交通方式单位费用及分担率的调研与计算，旅客一般通过以下几种交通方式到达铁路客运站。设:1一常规公共交通（公汽）；2一城市轨道交通；3一出租车；4-~私家车；5‘其它；由于自行车和步行一般用来进行短距离出行，所以本文中仅把他们作为一种次要方式，或者换乘之前的方式，这点在下面的公式中可以体现出来。CikClQi+C2Q2+...C5QCik ik ik ikik ikikQi+Q2 Q5ikik ik式中Ci—从出发地i至客运站k采用地1种交通运输方式的出行成本，其它类推。ikQi—计算年度内采用第1种交通运输方式从出发地i至客运站k的人数，其它类ik推。这里C出行成本只包括出行费用，不包括出行时间成本。因为本模型的目标函数已包ik括了对时间的要求。对于时间T也可以参照此方法得出,但得考虑候车时间以及乘车时间。ik5,F的确定k按《铁路基本建设工程投资（预）估算编制办法》，对不同站址进行站前工程、站后工程进行同范围、同深度计算，可求得客运站日均基本建设投资费用。要求计算方法及相关参数均应相同，比较项目齐全、不遗漏必须的项目，但各方面完全相同的部分可省略。通常只计算下列主要工程费项目：（1） 铺轨、铺岔。包括正线、站线铺轨长度以及各种类型的道岔数量。（2） 土石方。包括填挖的土方、石方总数。

桥涵工程。列出桥涵孔径、结构、类型及长度(含公路立交桥)。隧道。列出隧道座数和长度。拆迁工程。列出拆迁建筑面积、改移道路、河渠长度等。用地亩数。列出占地面积。动车组设备，给排水设施，通讯、信号、电力及牵引供电设备、房屋建筑等工程费列出各设置方案铁路客运站及配套设施工程项目费用，并确定单位数量所花费的费用，汇总得出总费用F,并由如下公式确定铁路客运站k日均基本建设投资费用F。kFkFk=Fn*365式中n一经济评价的计算期6,P的确定k铁路客运站运日均运营费用P可按以下方法确定：k选取一个国内外相似规模的铁路客运