公鐵聯(lián)運規(guī)模效應(yīng)和樞紐擁擠效應(yīng)的聯(lián)動分析
【圖文】：
返目燜�、灵活祿吓势｀哕够实�?門到門的運輸服務(wù).通過將貨物集結(jié)到樞紐，然后在樞紐之間開行高頻率、大運量的鐵路列車，公鐵聯(lián)運實現(xiàn)了貨物運輸?shù)囊?guī)模效應(yīng)，這也是公鐵聯(lián)運的最大優(yōu)勢.同時，樞紐集結(jié)了大量貨物，導(dǎo)致貨物積壓，，從而造成貨物無法按時送達.本文將綜合研究規(guī)模效應(yīng)和樞紐擁擠對公鐵聯(lián)運的影響.大部分已有的關(guān)于軸輻式(HubandSpoke)網(wǎng)絡(luò)研究的文獻中對規(guī)模效應(yīng)的建模處理較為簡單，即用一個固定的折扣率乘以運輸成本來表示規(guī)模效應(yīng)[2].O’Kelly等[3]，Klincewizez[4]及Ishfaq等[5]采用如圖1所示與流量相關(guān)的凸成本函數(shù)表示規(guī)模效應(yīng)，即隨著流量增加，總成本增長速率逐漸變小，能夠更加真實地反應(yīng)規(guī)模效應(yīng).為了方便建模，他們采用分段線性函數(shù)來近似該凸成本曲線.對于樞紐擁擠方面的研究，Camargo等[6]，Paraskevopoulos等[7]和唐繼孟等[8]將樞紐的擁擠效應(yīng)建模成與流量相關(guān)的擁擠成本，并將其作為目標函數(shù)的一部分.上述學(xué)者采用流量的冪率函數(shù)表示擁擠成本，雖然能夠反應(yīng)擁擠效應(yīng)的變化趨勢，但是缺乏理論依據(jù)，且對于不同的應(yīng)用場景，成本函數(shù)的參數(shù)需要重新標定.Mohammadi等[9]和Rahimi等[10]考慮到貨物通過樞紐的全過程類似一個排隊系統(tǒng)，分別將貨物在樞紐的處理過程建模成M/M/c和M/M/c/K排隊系統(tǒng)，根據(jù)進入樞紐的流量，計算貨物在樞紐的逗留時間.排隊模型能夠比較真實地反應(yīng)貨物在樞紐的處理流程，為貨物在樞紐的逗留時間的計算提供了理論依據(jù)，并且計算簡便，無需標定額外的參數(shù).既有研究分別在軸輻式網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模效應(yīng)和樞紐的擁擠效應(yīng)方面取得了豐富的成果.但并未同時考慮規(guī)模效應(yīng)和樞紐擁擠效應(yīng)對軸輻式網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)動影響.本文采用如圖1所示的分段線性成本函數(shù)刻畫公鐵?
交通運輸系統(tǒng)工程與信息2017年6月變量Sk表示樞紐k是否新建基礎(chǔ)設(shè)施提供鐵路服務(wù)，且新建成本為MCk.另外，假定如果節(jié)點k被選為樞紐，則默認其提供公路運輸?shù)姆⻊?wù)，且樞紐開放的固定成本為Fk(不含MCk).當貨物通過樞紐中轉(zhuǎn)運輸無法滿足其運到期限時，可以采用公路直達方式，但是其單位運輸成本cij是最高的.本文在建模過程中，進行了如下假設(shè)：①若某個節(jié)點選為樞紐，其開放的固定成本Fk包括提供公路中轉(zhuǎn)服務(wù)的成本；②任何OD之間的貨流不可拆分，只能選擇圖2中的一種模式運輸；③樞紐選定后，各樞紐之間都有直接相連的�。虎軐τ谌我釵D需求，公路直達方式總能滿足其運到期限要求.圖2不同的貨物運輸模式Fig.2Differenttypesofshipments1.2模型建立公鐵聯(lián)運最大的優(yōu)勢是通過樞紐集結(jié)貨物從而實現(xiàn)貨物運輸?shù)囊?guī)模效應(yīng)，但是過多的貨物在樞紐集結(jié)也會導(dǎo)致樞紐擁擠，增加貨物在樞紐的停留時間，因此本文將分析規(guī)模效應(yīng)和樞紐擁擠效應(yīng)對公鐵聯(lián)運的聯(lián)動影響.為了更加真實地反應(yīng)公鐵聯(lián)運的規(guī)模經(jīng)濟，采用如圖1所示的分段線性函數(shù)近似地表示規(guī)模效應(yīng)的凸成本曲線，其中，βs0和βs1分別表示第s條線段的截距和斜率.對于樞紐擁擠方面，考慮到貨物經(jīng)過樞紐的流程主要包括：貨物到達、卸貨、等待處理、貨物處理、貨物裝車、離開，該過程十分類似一個排隊過程，因此，借鑒文獻[9]建模方法，用一個M/M/c的排隊模型表示貨物在樞紐的處理過程.根據(jù)樞紐每天處理的貨物量，計算貨物在樞紐的停留時間Wk.對模型中包含的變量和參數(shù)作如下定義：決策變量：yk——選址變量，1表示開放樞紐k，否則，k為普通節(jié)點；Xij——直達運輸變量，1表示需求節(jié)點i和j之間采用直達運輸，否則，不采用；X
【參考文獻】
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【共引文獻】
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【二級參考文獻】
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【相似文獻】
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7 記者 楊軍民 通訊員 劉輝 王s
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