綜合運(yùn)輸樞紐選址模型綜述

1、樞紐選址模型主要內(nèi)容一：國(guó)外對(duì)樞紐選址模型的研討二：國(guó)內(nèi)對(duì)樞紐選址模型的研討樞紐作為一種設(shè)備,起到 集中托運(yùn)、銜接、轉(zhuǎn)換規(guī)定的起始點(diǎn)和目的地之間的流量客流、貨流作用。樞紐選址問(wèn)題(HLP)相對(duì)傳統(tǒng)設(shè)備選址是一種較新擴(kuò)展的問(wèn)題。選址決策是指確定所要規(guī)劃的設(shè)備數(shù)量、位置以及客戶分配問(wèn)題。樞紐選址模型：重心模型、延續(xù)型定位模型、網(wǎng)絡(luò)型定位模型、和混合整數(shù)規(guī)劃模型等。國(guó)外樞紐選址模型研討Hakimi (1964最早發(fā)表了選取最優(yōu)設(shè)備節(jié)點(diǎn)的類似樞紐選址問(wèn)題(HLP文章。OKelly (1986a, 1986b).第一次提出了有關(guān)HLP的模型和解法。1980年代末國(guó)外的學(xué)者主要研討的重點(diǎn)是建模，在1990

2、年代主要是優(yōu)化和建模，最近主要研討更加高級(jí)的模型和方法。OKelly1987年第一次提出了樞紐選址的數(shù)學(xué)模型，用來(lái)處理單分配P-中值選址問(wèn)題。設(shè)備沒(méi)有建立費(fèi)用和容量的限制N個(gè)需求節(jié)點(diǎn)， 需求規(guī)劃p個(gè)樞紐節(jié)點(diǎn)，目的是使總的運(yùn)輸費(fèi)用最小。Wij 是節(jié)點(diǎn)i與j之間的流量，Cij v 是節(jié)點(diǎn)i與j之間的單位運(yùn)輸費(fèi)用，定義Xik =1即節(jié)點(diǎn)i被分配到樞紐節(jié)點(diǎn)k，否那么為0 。Xkk=1表示節(jié)點(diǎn)k是樞紐節(jié)點(diǎn)，否那么不是。公式1是計(jì)算運(yùn)輸?shù)馁M(fèi)用，其中是經(jīng)濟(jì)比例要素，樞紐節(jié)點(diǎn)間運(yùn)輸本錢必需小于向樞紐節(jié)點(diǎn)集中的運(yùn)輸量的運(yùn)輸本錢0=1.公式2除非樞紐節(jié)點(diǎn)開(kāi)設(shè)否那么沒(méi)有樞紐節(jié)點(diǎn)被分配到這個(gè)節(jié)點(diǎn)上，公式 35確保每個(gè)

3、節(jié)點(diǎn)只能分配到一個(gè)樞紐節(jié)點(diǎn)上，公式4表示樞紐節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)是p個(gè)。模型的缺陷：最近的分配戰(zhàn)略將每個(gè)需求節(jié)點(diǎn)分配給其最近的樞紐節(jié)點(diǎn)不一定是給樞紐選址問(wèn)題的最優(yōu)解。Aykin(1990)新建了不同的目的函數(shù)模型，并定義了一個(gè)程序找到需求節(jié)點(diǎn)分配到最優(yōu)的樞紐節(jié)點(diǎn)。P-中值問(wèn)題模型單分配P-HLP)Campbll(1994b)提出第一個(gè)線性整數(shù)規(guī)劃的單分配P-HLP模型。模型有n4+ n2+ n個(gè)變量， n4 +2 n2 + n+1個(gè)線性約束。Skorin-Kapov(1996)提出了一個(gè)新的混合整數(shù)規(guī)劃模型。s:t:模型的缺陷：分配決策變量的Xijkm數(shù)目，非常大模型有n4+ n2個(gè)變量。OKelly

4、(1996)提出了一種模型，其假定一個(gè)對(duì)稱的運(yùn)輸量數(shù)據(jù)，從而進(jìn)一步降低該問(wèn)題的大小Sohn和Park(1998)進(jìn)一步提出了減少變量和約束數(shù)目的模型模型假設(shè)單位運(yùn)輸量的費(fèi)用對(duì)稱的，間隔是成比例的。Ernst和Krishnamoorthy(1996)提出了一種不同的線性整數(shù)規(guī)劃模型需求更少的變量(n3 +n2)和約束(2n2 +n+1)可以處理更大的問(wèn)題。Ebery(2001)提出了另一個(gè)P-中值問(wèn)題模型需求n2個(gè)變量和n2個(gè)約束。Elhedhli和Hu(2005)提出了提出了非線性凸本錢函數(shù)為單分配P-樞紐中位模型的目的函數(shù)的模型對(duì)這個(gè)函數(shù)采用分段線性函數(shù)然后運(yùn)用拉格朗日松弛。s:t:Eber

5、y(2001)提出模型是最好的P-中值問(wèn)題模型多分配P-HLP)Campbell(1992)第一次提出多個(gè)分配的P-中值問(wèn)題的線性整數(shù)規(guī)劃模型。Skorin-Kapov (1996)提出了一個(gè)新的混合整數(shù)規(guī)劃模型n4+n個(gè)變量(2n3+n2+1個(gè)線性約束。Ernst和Krishnamoorthy1998a)提出了一個(gè)基于他們1996年提出的單分配P-中值問(wèn)題模型的多分配P-HLP模型混和整數(shù)規(guī)劃模型。2n4+n2+n個(gè)變量和4n2 +n+1)個(gè)約束。Boland(2004)將模型添加了一些預(yù)處置技術(shù)和緊縮約束，可以顯著改善一些結(jié)果。帶有固定本錢的HLP模型OKelly1992a)給出了帶有固定

6、本錢的單分配的HLP模型。Fj為開(kāi)設(shè)一個(gè)樞紐節(jié)點(diǎn)j的固定本錢。Campbell(1994)給出了第一個(gè)帶有固定本錢的單/多個(gè)分配、無(wú)容量/有容量約束的HLP線性規(guī)劃模型。Abdennour-Helm和Venkataramanan(1998)提出了一個(gè)新的基于網(wǎng)絡(luò)中多元商品運(yùn)輸?shù)亩握麛?shù)模型Hamacher(2004)開(kāi)發(fā)了關(guān)于解除無(wú)容量限制的節(jié)點(diǎn)選址問(wèn)題到多重分配無(wú)容量限制的樞紐節(jié)點(diǎn)選址問(wèn)題之間面約束的普通規(guī)那么。給出一種模型，其約束條件都是面 - 定義.Marin(2006)提出了一個(gè)新的模型，是以前模型的推行并放寬有固定本錢的約束來(lái)滿足三角不等式的假設(shè)。Aykin(1994)提出了帶有固定

7、本錢的有容量約束模型。Ernst和Krishnamoorthy(1999)提出了兩個(gè)新的帶有固定本錢的有容量約束單分配模型(由他們提出的P-中值問(wèn)題的混和整數(shù)規(guī)劃模型修正后得到。 Costa(2007)提出了一個(gè)不同的模型，該模型添加了一個(gè)目的函數(shù)即最小化樞紐處置貨流的時(shí)間。 Costa思索了兩種不同的雙規(guī)范問(wèn)題。除兩個(gè)問(wèn)題的總本錢最小，在第一最小化貨流在樞紐的處置流程效力時(shí)間的總時(shí)間，并在第二個(gè)最小化樞紐間最大的運(yùn)輸時(shí)間。Ebery(2000)建立了多分配的帶有固定本錢的有容量約束的模型。Marin(2005a)在Ebery(2000)的根底上建立了新的多分配的帶有固定本錢的有容量約束的模型

8、并利用Marin2006無(wú)容量約束的思想以減小模型的規(guī)模。Sasaki和Fukushima(2003)為有容量的一站式1-stop)多分配樞紐規(guī)劃建立了一個(gè)模型，該模型在樞紐節(jié)點(diǎn)和弧上都有容量的限制。P-樞紐中心問(wèn)題模型Campbell(1994b)第一次提出了單分配和多個(gè)分配的P-樞紐中心問(wèn)題模型適用于他定義的三種不同的方式他定義了三種不通方式的P-樞紐中心問(wèn)題： 1最小化恣意起始點(diǎn)-終點(diǎn)對(duì)的最大運(yùn)輸本錢 2最小化恣意銜接之間起點(diǎn)-樞紐點(diǎn)、樞紐點(diǎn)-樞紐點(diǎn)、樞紐點(diǎn)-終點(diǎn)的最大運(yùn)輸本錢。 3最小化一個(gè)樞紐點(diǎn)和一個(gè)起點(diǎn)/終點(diǎn)之間的最大運(yùn)輸本錢。Kara和Tansel(2000)提出了不同的線性模型

9、適用于單分配P-樞紐中心問(wèn)題，對(duì)Campbell(1994b)提出的三種方式中的第一種方式模型給出了三種不同的線性化，并和他們本人提出的模型一同運(yùn)用。新模型有n2+1)個(gè)變量和(n3 + n2 + n + 1)個(gè)線性約束。Ernst(2002a)給出了一個(gè)新的適用于單分配P-樞紐中心問(wèn)題的模型。定義了一個(gè)新的變量rk:樞紐節(jié)點(diǎn)k與分配到k的節(jié)點(diǎn)之間最大流入與流出本錢該模型有(n2 +n+1)個(gè)變量和3n2 +n+1)個(gè)約束。比 Kara和Tansel2000提出的模型多n個(gè)變量，但約束較少。Ernst(2002b)研討了在樞紐地址確定的情況單分配P-樞紐中心問(wèn)題的分配子問(wèn)題，提出了線性規(guī)劃模型

10、Cambell(2007)也研討了分配子問(wèn)題，并給出了整數(shù)規(guī)劃模型適用于無(wú)容量和有容量約束的情況。Woeginbell(2021)提出了一個(gè)新的單分配P-樞紐中心問(wèn)題模型。并且證明比Kara和Tansel(2000)提出的模型有優(yōu)勢(shì)。Yaman和Elloumi2021也提出了一個(gè)新的P-樞紐中心問(wèn)題模型，目的函數(shù)為最小化起點(diǎn)-終點(diǎn)途徑的最長(zhǎng)長(zhǎng)度。樞紐集合覆蓋問(wèn)題模型Campbell(1994b)定義了三種不同的覆蓋型樞紐選址問(wèn)題起點(diǎn)、終點(diǎn)對(duì)i,j)被樞紐節(jié)點(diǎn)k和m覆蓋： 1從起點(diǎn)i經(jīng)過(guò)樞紐點(diǎn)k和m到終點(diǎn)j的運(yùn)輸費(fèi)用不能超越規(guī)定的值。 2起點(diǎn)i經(jīng)過(guò)樞紐點(diǎn)k和m到終點(diǎn)j之間的每個(gè)銜接途徑的運(yùn)輸費(fèi)用

11、不能超越規(guī)定值。 3起點(diǎn)-樞紐點(diǎn)、樞紐點(diǎn)-終點(diǎn)的銜接途徑數(shù)到達(dá)規(guī)定值。 Campbell(1994b)提出理處理上述問(wèn)題的集合覆蓋模型。 Kara和Tansel2003提出了一種新的線性模型，新模型證明比其他線性模型更好處理單分配樞紐覆蓋問(wèn)題。Wagner(2004b)提出了一個(gè)新的模型處理單/多個(gè)分配覆蓋問(wèn)題該模型比Kara和Tansel2003提出的模型的變量和約束數(shù)目少。Ernst(2005)提出了新的覆蓋型模型處理單分配樞紐覆蓋選址問(wèn)題，和Ernst(2002提出的P-樞紐中心問(wèn)題模型類似。該模型比Kara和Tansel2003提出的模型要求的CPU時(shí)間少。是覆蓋半徑。Ernst(20

12、05)年也研討了多個(gè)分配樞紐覆蓋型問(wèn)題并提出了兩個(gè)相關(guān)的模型。Sibel和Bahar(2021)對(duì)1980s-2021之間的樞紐選址模型研討進(jìn)展了總結(jié)。Reza和Masoud(2021)對(duì)2021-2021之間的樞紐選址模型研討進(jìn)展了總結(jié)。Yaman(2021)為衛(wèi)星P-樞紐中心問(wèn)題提出了新的模型。目的函數(shù)是最小化有容量限制的銜接之間的運(yùn)輸總本錢。Yaman和Elloumi(2021)有途徑長(zhǎng)度限制的衛(wèi)星P-樞紐中心問(wèn)題其中最小化遭到途徑長(zhǎng)度上限的限制的總本錢提出了新的模型。國(guó)內(nèi)樞紐選址模型的研討趙景文1992提出用相關(guān)的力學(xué)模型替代單源選址數(shù)學(xué)模型處理單源選址問(wèn)題。該方法在實(shí)際上是正確的，有

13、足夠的準(zhǔn)確度和順應(yīng)性，具有較高的適用性。高學(xué)東和李宗元1994為物流中心選址問(wèn)題而建立混合0-1規(guī)劃模型在滿足供應(yīng)及需求約束下 追求由運(yùn)輸費(fèi)、保送費(fèi)及可變費(fèi)組成的總費(fèi)用最低 其缺乏在于將可變費(fèi)改為按線性關(guān)系處置。物流中心運(yùn)營(yíng)時(shí)的可變費(fèi)表為凹函數(shù)陳尚和和任福田1995為人行過(guò)道天橋的選址問(wèn)題提出了兩種定量分析模型：離散型和延續(xù)型模型 其離散型模型顧客交換量較難統(tǒng)計(jì), 求解稍復(fù)雜, 但較符合實(shí)踐; 延續(xù)型模型求解較前者簡(jiǎn)單, 對(duì)于復(fù)雜問(wèn)題容易求解, 但其概率平均的假設(shè)使得結(jié)果不如前者準(zhǔn)確。張三省和黃立生1997為區(qū)域性公路運(yùn)輸樞紐選址問(wèn)題提出了單站離散型選址模型、交替選址-分配模型多站選址問(wèn)題和思

14、索定性要素的樞紐選址模型。張顯東1998構(gòu)造了一個(gè)非線性規(guī)劃模型以處理市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)條件下的供應(yīng)商選址問(wèn)題。該模型可供有關(guān)產(chǎn)品或效力供應(yīng)商在進(jìn)展區(qū)位決策時(shí)參考黎青松和袁慶達(dá)1999提出了思索庫(kù)存本錢的物流中心選址模型，彌補(bǔ)了以往的物流中心選址問(wèn)題建模中存在的一些缺陷。劉海燕和李宗平2000為處理物流配送中心選址問(wèn)題提出了一個(gè)混合整數(shù)規(guī)劃模型。該模型思索了多種實(shí)踐要素，有較大的適用價(jià)值。陳煥江2001為獲得最正確經(jīng)濟(jì)效益的公路客運(yùn)站的選址問(wèn)題提出了實(shí)際模型，并將該模型進(jìn)展了簡(jiǎn)化。龔延成和郭曉汾2003為知物流配送點(diǎn)數(shù)目條件下的物流配送點(diǎn)選址問(wèn)題提出了數(shù)學(xué)模型，并為未知配送點(diǎn)數(shù)目條件下的選址問(wèn)題轉(zhuǎn)化為知

15、配送點(diǎn)數(shù)目條件下的選址提出了相關(guān)的模型。陸琳琳2003在傳統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的根底上，突破其單向物流的局限，建立了一種全面思索企業(yè)整個(gè)上、下游物流活動(dòng)的物流中心選址模型。鄒輝霞2004分析討論了單配送中心選址的重心模型，以為其存在著缺陷，提出了更為合理與符合實(shí)踐需求的離散選址模型。肖劍(2004)針對(duì)現(xiàn)有物流配送中心雙層規(guī)劃選址模型的缺乏，建立了思索下層規(guī)劃費(fèi)用函數(shù)約束的物流配送中心選址雙層規(guī)劃模型，并用算例驗(yàn)證了模型的有效性。黃承鋒2005將物流中心選址問(wèn)題中涉及的定量和定性要素有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，提出了物流中心多目的選址模型。王飛2006對(duì)離散型的樞紐模型進(jìn)展了總結(jié)。包括P-中心問(wèn)題模型、樞紐覆蓋型模

16、型 、動(dòng)態(tài)樞紐選址模型并提出了以后的離散型樞紐模型研討方向。朱剛2006建立了基于元胞自動(dòng)機(jī)的物流系統(tǒng)選址模型。王征2006進(jìn)展區(qū)域物流中心選址規(guī)劃的研討中引入了區(qū)域物流中心選址競(jìng)爭(zhēng)力的概念提出了元胞自動(dòng)機(jī)區(qū)域物流中心選址模型，對(duì)更深一步研討元胞自動(dòng)機(jī)模擬物流中心選址提供一定的自創(chuàng)作用。徐軍2007對(duì)物流配送中心選址模型國(guó)內(nèi)外的研討進(jìn)展了總結(jié)。姜濤2007在權(quán)重不確定情形下,對(duì)有限期要求的應(yīng)急設(shè)備選址問(wèn)題建立了應(yīng)急設(shè)備魯棒優(yōu)化選址模型，使所得到的解與各種能夠情景下的最優(yōu)解的最大偏向到達(dá)最小,從而在不確定的情形下可以最大限制地躲避風(fēng)險(xiǎn)。殷代君2007在應(yīng)急設(shè)備最大覆蓋選址模型(MCLP)的根底上

17、,將廣義最大覆蓋模型運(yùn)用到應(yīng)急選址當(dāng)中，將廣義最大覆蓋模型中用間隔衡量覆蓋程度改為用呼應(yīng)時(shí)間衡量,給出了應(yīng)急設(shè)備廣義最大覆蓋選址模型(GMCLP)。馬麗娟2021研討了物流中心選址問(wèn)題的定量分析方法，如重心法、線性規(guī)劃法、CELP模型、Baumol-Wolfe模型、Kuehn-Hamburger模型、 混合整數(shù)規(guī)劃模型等，總結(jié)了這些數(shù)學(xué)模型的優(yōu)缺陷及適用范圍。 葉蕾2021研討了地震條件下以救援物資貯藏量和需求量為根據(jù)，建立了依賴貨運(yùn)樞紐的救援物資調(diào)度模型，從而確定地震條件下依賴貨運(yùn)樞紐的救援物資流向與流量。在此根底上分別提出地震條件下的容量限制和非容量限制貨運(yùn)樞紐選址模型。 吳國(guó)強(qiáng)2021在

18、以往的選址模型的根底上，建立了反響客戶需求的分銷中心選址雙層規(guī)劃模型，該模型在引入產(chǎn)品廠家到分銷中心的運(yùn)輸本錢費(fèi)用以及客戶對(duì)產(chǎn)品的時(shí)間限制的根底上，思索具有非滿載車輛道路選擇問(wèn)題，來(lái)確定使總費(fèi)用最小化的分銷中心的選址問(wèn)題。朱超才2021針對(duì)現(xiàn)實(shí)中普通存在的不確定環(huán)境， 經(jīng)過(guò)對(duì)配送中心的選址問(wèn)題進(jìn)展了進(jìn)一步的研討， 在傳統(tǒng)的雙層目的規(guī)劃的根底上， 將競(jìng)爭(zhēng)問(wèn)題參與到配送中心的選址中來(lái)， 建立一種更加符合實(shí)踐情況的配送中心選址模型。張兵2021在以運(yùn)輸本錢和樞紐建立本錢最小的傳統(tǒng)選址模型根底上, 引入影響經(jīng)濟(jì)圈城市經(jīng)濟(jì)開(kāi)展程度的6 種要素, 以經(jīng)濟(jì)圈交通樞紐所在城市的經(jīng)濟(jì)影響力最大, 并思索路網(wǎng)上交

19、通流量的平衡分配, 建立了經(jīng)濟(jì)圈交通樞紐選址雙層規(guī)劃模型。崔小燕2021研討了受限單分配樞紐選址問(wèn)題的特點(diǎn),以網(wǎng)絡(luò)運(yùn)輸總本錢和固定設(shè)備費(fèi)用之和為最小化目的函數(shù),建立了具有較少變量的混合整數(shù)線性規(guī)劃模型。謝曉倩2021分析了國(guó)內(nèi)外停車換乘樞紐Park&Ride)實(shí)施現(xiàn)狀，以及PR 選址實(shí)際的研討現(xiàn)狀 在廣義多設(shè)備多目的優(yōu)化選址模型的根底上，以各需求點(diǎn)與臨近的供應(yīng)點(diǎn)之間的總廣義費(fèi)用( 出行時(shí)間、出行費(fèi)用) 最少為優(yōu)化目的，提出了多設(shè)備多目的PR 選址模型。畢婭2021對(duì)近年來(lái)有影響力的樞紐選址模型國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)進(jìn)展了分類分析和綜述，給出了對(duì)這些模型的總結(jié)并指明了目前樞紐選址模型的缺乏之處和可以進(jìn)一步研

20、討的方向。參考文獻(xiàn)Alumur, S. & Kara, B. Y. (2021). Network hub location problems: The state of the art.European Journal of Operational Research.Campbell, J. F.& OKelly, M. E. (2021). Twenty-five years of hub location research.Transportation Science.Reza, Z.F. & Masoud, H.(2021). Hub location problems: A revi

21、ew of models, classification, solution techniques, and applications. SciVerse ScienceDirect.趙景文.單源選址數(shù)學(xué)模型的模擬用力學(xué)模型解數(shù)學(xué)模型. 經(jīng)濟(jì)管理與干部教育. 1992.高學(xué)東 .物流中心選址模型及一種啟發(fā)式算法. 運(yùn)籌與管理. 1994.任福田.人行過(guò)街天橋 地道 選址模型的研討. 中國(guó)公路學(xué)報(bào). 1995.張三省，黃立生.區(qū)域性公路運(yùn)輸站場(chǎng)規(guī)劃與選址方法研討. 西安公路交通大學(xué)學(xué)報(bào). 1997.張顯東.市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)條件下的供應(yīng)商選址模型研討.運(yùn)籌與管理. 1998.黎青松.最優(yōu)庫(kù)存戰(zhàn)略下的選址模型. 系統(tǒng)工程.1999.劉海燕.物流配送中心選址模型. 西南交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2000.陳煥江.公路客運(yùn)站規(guī)劃和選址方