運(yùn)輸規(guī)劃與優(yōu)化

運(yùn)輸規(guī)劃與優(yōu)化第八章2022/12/251課前復(fù)習(xí)：2022/12/2521.簡(jiǎn)要描述配送成本的類別。2.分析配送成本與配送服務(wù)之間的關(guān)系。3.使配送服務(wù)與成本合理化的策略有哪些？2022/12/2531運(yùn)輸規(guī)劃的理論與模型2綜合運(yùn)輸規(guī)劃方法3貨物運(yùn)輸需求的預(yù)測(cè)方法4物流運(yùn)輸優(yōu)化方法2022/12/254u引導(dǎo)案例

長(zhǎng)江三角洲地區(qū)是我國(guó)經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)的地區(qū)之一。隨著改革開(kāi)放的不斷深入，經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度加快，原有的交通運(yùn)輸系統(tǒng)暴露出許多問(wèn)題:交通路線少；各種運(yùn)輸方式的能力嚴(yán)重不足；原有的運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施嚴(yán)重老化等。2022/12/255為此，國(guó)家計(jì)委和世界銀行共同對(duì)長(zhǎng)江三角洲地區(qū)的綜合運(yùn)輸進(jìn)行規(guī)劃研究。這是我國(guó)與世界銀行合作的軟課題中研究范圍最廣、投入資金最多的項(xiàng)目之一。在這個(gè)規(guī)劃研究中，采用了先進(jìn)的運(yùn)輸規(guī)劃和優(yōu)化理論，從400多個(gè)建設(shè)項(xiàng)目中，篩選出92個(gè)項(xiàng)目，并計(jì)劃在10年內(nèi)投入880億元，用于相關(guān)交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。2022/12/256在20世紀(jì)60年代以前，運(yùn)輸規(guī)劃通常以城市的機(jī)動(dòng)車自然力調(diào)查（也稱為起訖點(diǎn)調(diào)查）為基礎(chǔ)，預(yù)測(cè)未來(lái)的機(jī)動(dòng)車交通需求，進(jìn)行道路規(guī)劃；以定期月票利用者的站點(diǎn)間自然力調(diào)查等為基礎(chǔ)預(yù)測(cè)將來(lái)的利用者數(shù)，進(jìn)行軌道交通規(guī)劃。

20世紀(jì)60年代，在考慮未來(lái)的城市交通時(shí)，個(gè)體運(yùn)輸工具和大運(yùn)量的運(yùn)輸工具之間的平衡，成了人們關(guān)注的焦點(diǎn)。人們逐漸認(rèn)識(shí)到，解決大城市交通阻塞，僅僅通過(guò)對(duì)斷面交通量采用某些局部數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)輸分析、道路規(guī)劃是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，必須以路線及道路網(wǎng)為對(duì)象進(jìn)行全面分析。第一節(jié)運(yùn)輸規(guī)劃理論與模型1運(yùn)輸規(guī)劃的歷史2022/12/257

以定量數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)進(jìn)行城市綜合交通運(yùn)輸規(guī)劃起源于美國(guó)，并且在世界范圍內(nèi)得到了迅速發(fā)展。1953年，美國(guó)大都市圈底特律首先開(kāi)始進(jìn)行交通調(diào)查。隨之，則是稱為“芝加哥范圍運(yùn)輸學(xué)習(xí)”的芝加哥都市圈交通規(guī)劃則對(duì)道路規(guī)劃在內(nèi)的四階段交通需求預(yù)測(cè)法，開(kāi)了城市綜合運(yùn)輸規(guī)劃的先河。1962年，美國(guó)制定的補(bǔ)充聯(lián)邦道路法，進(jìn)一步推動(dòng)了“運(yùn)輸計(jì)劃”在全美國(guó)的實(shí)施范圍。在其他發(fā)達(dá)國(guó)家，如英國(guó)和日本，運(yùn)輸規(guī)劃的理論和實(shí)踐同樣取得了很大的進(jìn)展。

改革開(kāi)發(fā)以來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展、城市化進(jìn)程加快和機(jī)動(dòng)車輛保有量的迅猛增加，導(dǎo)致了交通運(yùn)輸需求的迅速增長(zhǎng)，因此做好交通運(yùn)輸規(guī)劃，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展極為重要。在我國(guó)，運(yùn)輸規(guī)劃作為專門的應(yīng)用學(xué)科已有20年的時(shí)間，大致經(jīng)歷三個(gè)階段：2022/12/258運(yùn)輸規(guī)劃在交通調(diào)查的基礎(chǔ)上，對(duì)交通特征進(jìn)行研究分析，將運(yùn)輸規(guī)劃的四步模型理論與方法，交通預(yù)測(cè)技術(shù)應(yīng)用到實(shí)際的道路運(yùn)輸規(guī)劃中運(yùn)輸規(guī)劃在方法上引進(jìn)了發(fā)達(dá)國(guó)家的交通規(guī)劃理論、計(jì)算機(jī)技術(shù)，開(kāi)始探討我國(guó)綜合交通規(guī)劃的理論與方法。運(yùn)輸規(guī)劃人才素質(zhì)的提高，市場(chǎng)需求加大，運(yùn)輸規(guī)劃的基本原理、定量化預(yù)測(cè)技術(shù)等在各種類型的規(guī)劃實(shí)踐中得到了廣泛的應(yīng)用。1970-19801980-19901990-now三個(gè)階段2022/12/2592四步模型的基本概念

運(yùn)輸規(guī)劃的基本目的是為了改善客貨流運(yùn)輸?shù)臈l件。運(yùn)輸規(guī)劃的實(shí)踐集中在兩個(gè)主要領(lǐng)域：（1）城市和大都市區(qū)模型（2）城市間貨物和國(guó)家模型2022/12/2510城市規(guī)劃方法：長(zhǎng)期規(guī)劃方法短期規(guī)劃方法2022/12/2011◆運(yùn)輸窗口國(guó)外鐵路智能能運(yùn)輸系統(tǒng)研研究現(xiàn)狀所謂鐵路智能能運(yùn)輸系統(tǒng)，，就是利用計(jì)計(jì)算機(jī)技術(shù)、、現(xiàn)代通信技技術(shù)、現(xiàn)代信信息處理技術(shù)術(shù)、控制與系系統(tǒng)技術(shù)、管管理與決策支支持技術(shù)和智智能自動(dòng)化技技術(shù)等。實(shí)現(xiàn)現(xiàn)信息采集、、傳輸、處理理和共享，通通過(guò)高效利用用與鐵路運(yùn)輸輸相關(guān)的所有有資源，以較較低的成本達(dá)達(dá)到保障安全全、提高運(yùn)輸輸效率、改善善經(jīng)營(yíng)管理和和提高服務(wù)質(zhì)質(zhì)量為目的新新一代鐵路運(yùn)運(yùn)輸系統(tǒng)。國(guó)外先進(jìn)的鐵鐵路智能運(yùn)輸輸系統(tǒng)（RITS）主要包括歐歐洲的鐵路運(yùn)運(yùn)輸系統(tǒng)（ERTMS）和日本的列列車運(yùn)行管理理系統(tǒng)。前者者優(yōu)于后者。。歐洲鐵路運(yùn)運(yùn)輸管理系統(tǒng)統(tǒng)的目標(biāo)在于于建立全歐洲洲鐵路網(wǎng)統(tǒng)一一的標(biāo)準(zhǔn)，保保證各國(guó)列車車在歐洲鐵路路網(wǎng)內(nèi)的互通通運(yùn)營(yíng)，并提提高鐵路運(yùn)輸輸管理水平。。ERTMS的核心是歐洲洲列車控制系系統(tǒng)（等等））和超速防護(hù)護(hù)系統(tǒng)。日本本從2000年初開(kāi)始鐵路路（CyberRail）的研究。CyberRail是日本鐵路系系統(tǒng)發(fā)展的一一個(gè)參考模型型，是從智能能運(yùn)輸系統(tǒng)的的角度建立起起通用的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)體系框架。。目前CyberRail正處于體系框框架定義階段段。資料來(lái)源：賈賈利民，李平平著，國(guó)外鐵鐵路智能運(yùn)輸輸系統(tǒng)研究現(xiàn)現(xiàn)狀2022/12/2012我國(guó)交通運(yùn)輸輸發(fā)展的長(zhǎng)期期目標(biāo)是建立立客運(yùn)快速化和和貨運(yùn)物流化化的智能型綜合合交通運(yùn)輸體體系，智能型型綜合交通運(yùn)運(yùn)輸體中的智智能是以模型型體系為核心心的，其中現(xiàn)現(xiàn)代化的規(guī)劃劃方法和科學(xué)學(xué)的決策體系系是以規(guī)劃模型和決決策模型為基礎(chǔ)的。2022/12/2013四步模型由四四個(gè)步驟組成成：生成分布方式選擇路徑分配2022/12/20143四步模型的基基本原理3.1交通量的生成成根據(jù)所研究對(duì)對(duì)象地區(qū)的特特性直接求得得生成交通量量的步驟被稱稱為交通量的的生成（旅行行產(chǎn)品）。2022/12/2015本文主要介紹紹兩類方法：：①增長(zhǎng)率法②函數(shù)法所謂發(fā)生（或或吸引）的交交通量是指研研究對(duì)象地區(qū)區(qū)內(nèi)由各運(yùn)輸輸小區(qū)內(nèi)發(fā)生生（或吸引））的交通量。。而生成能力力（包括產(chǎn)生生和吸引）是是土地利用和和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)發(fā)展的函數(shù)。。2022/12/2016（1）增長(zhǎng)率法（（生長(zhǎng)-因素模型）

(7－1)(7－2)

這種方法就是把現(xiàn)在的不同分區(qū)生成的交通量與到預(yù)測(cè)時(shí)點(diǎn)的增長(zhǎng)率相乘從而求得各分區(qū)的交通生成量，即2022/12/2017

、分別表示人口增加率，每人平均擁有自行車數(shù)量的增長(zhǎng)率：即(7—4)(7－3)這種方法的關(guān)關(guān)鍵問(wèn)題是如如何確定增長(zhǎng)長(zhǎng)率。通常可可以用表示各各運(yùn)輸小區(qū)活活動(dòng)的指標(biāo)的的增長(zhǎng)率作為為生成交通量量的增長(zhǎng)率。。例如：2022/12/2018(7－5)對(duì)象地地區(qū)外外運(yùn)輸輸小區(qū)區(qū)的生生成交交通量量的增增長(zhǎng)率率；對(duì)象地地區(qū)外外運(yùn)輸輸小區(qū)區(qū)的常常住人人口的的增長(zhǎng)長(zhǎng)率；；對(duì)象地地區(qū)內(nèi)內(nèi)全體體的常常住人人口的的增長(zhǎng)長(zhǎng)率。。增長(zhǎng)率率法的的最大大優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)是可可以處處理用用原單單位法法和函函數(shù)法法都很很難解解決的的問(wèn)題題。這這就是是，當(dāng)當(dāng)我們們進(jìn)行行區(qū)域域的生生成交交通量量預(yù)測(cè)測(cè)時(shí)，，研究究對(duì)象象地區(qū)區(qū)外的的預(yù)測(cè)測(cè)也是是必要要的。。這種種時(shí)候候，對(duì)對(duì)于對(duì)對(duì)象地地區(qū)外外的區(qū)區(qū)域，，通常常只需需要處處理此此區(qū)域域與對(duì)對(duì)象區(qū)區(qū)域之之間的的交通通。此此類問(wèn)問(wèn)題，，通常常采用用增長(zhǎng)長(zhǎng)率法法.設(shè)定2022/12/2019（2）函數(shù)數(shù)模型型法也被稱稱為多多元回回歸分分析法法（衰衰退分分析））作為模模型公公式，，多采采用以以下三三個(gè)模模型：：(7－6)這里的大多是表示運(yùn)輸小區(qū)的活動(dòng)的人口指標(biāo)2022/12/20203.2交通分分布在交通通的分分布階階段，，主要要是預(yù)預(yù)測(cè)交交通生生成量量的來(lái)來(lái)源和和去向向。在在交通通分布布中最最基本本的概概念是是自然然力表表。O表示出出發(fā)地地（起起點(diǎn)）），D表示目目的地地（終終點(diǎn)））。所謂交交通量量分布布的預(yù)預(yù)測(cè)是是指給給定發(fā)發(fā)生交交通量量和吸吸引交交通量量，對(duì)對(duì)于全全部OD求i、j之間的的分布布的運(yùn)運(yùn)輸量量。對(duì)對(duì)運(yùn)輸輸量分分布預(yù)預(yù)測(cè)的的方法法主要要分為為兩大大類，，即增長(zhǎng)率率法和和構(gòu)造造模型型法。下面面對(duì)構(gòu)構(gòu)造模模型法法中的的重力力模型型法（（重力力模型型）進(jìn)進(jìn)行闡闡述。。2022/12/2021重力模模型是模擬擬物理理學(xué)中中萬(wàn)有有引力力定律律而開(kāi)開(kāi)發(fā)出出來(lái)的的運(yùn)輸輸分布布模型型。此此模型型假定定i、j間的分分布運(yùn)運(yùn)輸量量與起起點(diǎn)i發(fā)生的的運(yùn)輸輸量與與終點(diǎn)點(diǎn)j吸引的的運(yùn)輸輸量成成正比比，與與兩點(diǎn)點(diǎn)之間間的距距離成成反比比。即即

(7－7)2022/12/2022方式選選擇（（形式式的切切分）），某某種方方式的的選擇擇決定定于運(yùn)運(yùn)輸成成本、、運(yùn)輸輸時(shí)間間等因因素，，選擇擇中最最重要要的特特征是是成本本和時(shí)時(shí)間（（包括括換乘乘時(shí)間間）。。方式式選擇擇的模模型很很多，，通常常分為為兩大大類。。即集計(jì)計(jì)模型型和非非集計(jì)計(jì)模型型。非集計(jì)計(jì)模型型也叫叫個(gè)人人選擇擇模型型（個(gè)個(gè)人選選擇模模型）），或或分散散選擇擇模型型（離離散的的(選擇)模型））等。。其中中使用用較多多，又又比較較成熟熟的是是非集集計(jì)模模型中中的Logit模型。。Logit模型的的理論論基礎(chǔ)礎(chǔ)是數(shù)數(shù)理統(tǒng)統(tǒng)計(jì)理理論與與經(jīng)濟(jì)濟(jì)學(xué)理理論。。該模模型中中的許許多參參數(shù)必必須通通過(guò)標(biāo)標(biāo)定來(lái)來(lái)完成成。多項(xiàng)Logit模型（（多項(xiàng)項(xiàng)的Logit模型））的選選擇概概率為為：(7－9)3.3方式選選擇2022/12/2023路徑分分配（（Assignment），根根據(jù)路路徑上上的不不同成成本、、旅行行時(shí)間間函數(shù)數(shù)進(jìn)行行分配配。這這一分分配理理論的的基礎(chǔ)礎(chǔ)是沃沃德羅羅普原原理（（1950年，歐歐洲）），實(shí)實(shí)際上上是一一種迭迭代分分配法法，什什么時(shí)時(shí)候路路網(wǎng)平平衡，，就是是分配配完成成。只介紹紹兩種種簡(jiǎn)單單的路路徑分分配方方法0-1分配法法增量分分配法法3.4路徑分分配2022/12/2024（1）0-1分配法法0-1分配法法，它它有兩兩個(gè)特特點(diǎn)。。第一一個(gè)特特點(diǎn)是是不考考慮擁?yè)頂D對(duì)對(duì)走行行時(shí)間間的影影響，，即認(rèn)認(rèn)為所所有路路段上上的走走行時(shí)時(shí)間都都是不不隨路路段上上交通通流量量的大大小而而變化化的常常數(shù)；；第二二個(gè)特特點(diǎn)是是認(rèn)為為同一一組OD的所有有駕駛駛員都都選擇擇完全全相同同的路路線。。因此，，這種種分配配法的的主要要計(jì)算算是尋尋找最最短路路徑。。0-1分配法法十分分簡(jiǎn)單單但卻卻很近近似。。在道道路稀稀少的的偏遠(yuǎn)遠(yuǎn)地區(qū)區(qū)的交交通量量分配配中可可以采采用這這種方方法，，一般般城市市道路路網(wǎng)的的交通通量分分配不不宜采采用這這種方方法。。2022/12/2025（2）增量量分配配法增量分分配法法（incrementalassignmentmethod）是一一種近近似平平衡分分配法法。這這種方方法的的基本本思路路是將將OD運(yùn)輸量量平分分成若若干等等分，，循環(huán)環(huán)地分分配每每一等等分的的OD運(yùn)輸量量到網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中中。每每一次次循環(huán)環(huán)分配配一等等分的的OD交通量量到相相應(yīng)的的最短短路徑徑上，，每循循環(huán)分分配一一次重重新計(jì)計(jì)算并并更新新各路路段的的走行行時(shí)間間，然然后按按更新新后的的走行行時(shí)間間重新新計(jì)算算并更更新各各路段段走行行時(shí)間間，然然后按按更新新后的的走行行時(shí)間間重新新計(jì)算算網(wǎng)絡(luò)絡(luò)各OD間的最最短路路徑。。下一一循環(huán)環(huán)中按按更新新后的的最短短路徑徑分配配下一一等分分的OD運(yùn)輸量量。2022/12/2026◆運(yùn)輸窗窗口8-2美國(guó)未未來(lái)的的城市市交通通規(guī)劃劃M.D.Muyer認(rèn)為，在探探討美國(guó)的的未來(lái)的城城市交通規(guī)規(guī)劃，需要要在下面十十個(gè)領(lǐng)域進(jìn)進(jìn)行研究，，即：人口結(jié)構(gòu)變變化；經(jīng)濟(jì)濟(jì)與市場(chǎng)的的作用；多多方式的交交通規(guī)劃；；運(yùn)輸系統(tǒng)統(tǒng)管理目標(biāo)標(biāo)；強(qiáng)化新新技術(shù)的應(yīng)應(yīng)用；新的的社會(huì)團(tuán)體體意識(shí)；實(shí)實(shí)行道路定定價(jià)策略；；加強(qiáng)土地地使用管理理；交通的的可持續(xù)發(fā)發(fā)展；公眾眾參與交通通規(guī)劃。在進(jìn)行美美國(guó)城市未未來(lái)的交通通規(guī)劃的時(shí)時(shí)候，必須須考慮以下下幾條：在在交通規(guī)劃劃的不同階階段，決策策者注重于于不同因素素的影響；；在未來(lái)的的規(guī)劃中，，交通與環(huán)環(huán)境的聯(lián)系系將會(huì)越來(lái)來(lái)越緊密，，軌道交通通將日益受受到重視，，規(guī)劃也將將越來(lái)越注注重于對(duì)環(huán)環(huán)境的影響響；社會(huì)上上不同的關(guān)關(guān)注及需要要將影響規(guī)規(guī)劃的進(jìn)行行；技術(shù)及及環(huán)境還會(huì)會(huì)體現(xiàn)在今今后對(duì)決策策的評(píng)價(jià)中中。2022/12/20274四步規(guī)劃模模型的應(yīng)用用在實(shí)際應(yīng)用用中，通常常采用抽樣樣調(diào)查的辦辦法，并與與發(fā)展政策策、項(xiàng)目規(guī)規(guī)劃掛鉤起起來(lái)。這種種方法通常常被稱為非非完全矩陣陣法。非完完全矩陣法法不是將全全部的交通通流分配到到路網(wǎng)上，，與完全的的現(xiàn)場(chǎng)OD調(diào)查得到數(shù)數(shù)據(jù)會(huì)有一一個(gè)區(qū)別。。事實(shí)上，，不能所有有的OD流都考慮進(jìn)進(jìn)去，當(dāng)然然有些應(yīng)該該納入進(jìn)去去而未被納納入的OD流，要單獨(dú)獨(dú)處理。2022/12/2028在模型的應(yīng)應(yīng)用過(guò)程中中，通常把把交通分成成兩大類:■一部分稱為為經(jīng)過(guò)模型型的交通流流■另一部分分稱為未經(jīng)經(jīng)模型的交交通流納入模型中中的交通流流通常用矩矩陣表示，，用觀測(cè)值值導(dǎo)出現(xiàn)狀狀OD矩陣，預(yù)測(cè)測(cè)OD矩陣通過(guò)推推算求出。。對(duì)一部分分未經(jīng)模型型的交通流流，按區(qū)段段分別導(dǎo)出出。簡(jiǎn)單的的方法是，，觀測(cè)的交通通流減去模模型交通流流就是未經(jīng)經(jīng)模型的交交通流，這意味著著交通流矩矩陣外還要要有許多其其它的數(shù)據(jù)據(jù)，如每一一區(qū)段的總總交通量，，這些數(shù)據(jù)據(jù)各運(yùn)輸管管理部門都都有，在每每個(gè)區(qū)段上上究竟有多多少交通流流量被模型型化，這要要做具體的的研究，如如所有的大大宗貨物運(yùn)運(yùn)輸要進(jìn)模模型，城市市間的旅客客運(yùn)輸要進(jìn)進(jìn)入模型，，市郊短途途運(yùn)輸不納納入模型等等等。在實(shí)實(shí)踐中要靠靠模型開(kāi)發(fā)發(fā)和應(yīng)用專專家在實(shí)際際的應(yīng)用過(guò)過(guò)程中不斷斷地總結(jié)。交通均衡分分配理論所謂交通分分配就是將將各種出行行方式的OD矩陣按照一一定的規(guī)則則符合實(shí)際際地分配到到交通網(wǎng)絡(luò)絡(luò)中的各條條道路上，，求出各路路段上的流流量及相關(guān)關(guān)的交通指指標(biāo)，從而而為交通網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)計(jì)、評(píng)價(jià)等等提供依據(jù)據(jù)。交通分分配問(wèn)題中中的一個(gè)關(guān)關(guān)鍵點(diǎn)是假假設(shè)出行者者遵循什么么樣的行為為原則。有有兩個(gè)廣泛泛使用的原原則，即Wardrop(1952)第一和第二二原則。2022/12/2029第一原則假假定，所有出行行者獨(dú)立地地作出令自自己的行駛駛時(shí)間最小小的決策，，在所導(dǎo)致致的網(wǎng)絡(luò)流流量分布狀狀態(tài)里，同同一OD對(duì)之間所有有被使用的的路徑的時(shí)時(shí)間是相等等的，并小小于或等于于任何未被被使用路徑徑的時(shí)間。。這樣一種種流量分布布狀態(tài)被稱稱為用戶均均衡態(tài)，在在這種狀態(tài)態(tài)下，沒(méi)有有人能夠通通過(guò)單方面面改變自己己的路徑來(lái)來(lái)達(dá)到降低低自己時(shí)間間的目的。。第二原則假假定，所有人的的出行能夠夠令網(wǎng)絡(luò)總總時(shí)間最小小，即有一一個(gè)中央組組織者協(xié)調(diào)調(diào)所有人的的路徑選擇擇行為，所所有出行者者服從該組組織的指揮揮，這樣事事項(xiàng)的流量量分配狀態(tài)態(tài)稱為系統(tǒng)統(tǒng)最優(yōu)。2022/12/2030運(yùn)輸規(guī)劃的的原則1．運(yùn)輸規(guī)規(guī)劃要符合合國(guó)家長(zhǎng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)規(guī)劃運(yùn)輸業(yè)的規(guī)規(guī)劃，應(yīng)在在國(guó)家的發(fā)發(fā)展規(guī)劃指指導(dǎo)下制訂訂。交通運(yùn)運(yùn)輸建設(shè)規(guī)規(guī)模和發(fā)展展速度要適適應(yīng)經(jīng)濟(jì)和和社會(huì)發(fā)展展的需要，，使運(yùn)輸能能力的增長(zhǎng)長(zhǎng)與經(jīng)濟(jì)和和社會(huì)的運(yùn)運(yùn)輸需求保保持著合理理的比例關(guān)關(guān)系；交通通運(yùn)輸網(wǎng)的的布局要適適應(yīng)工農(nóng)業(yè)業(yè)生產(chǎn)的布布局、商業(yè)業(yè)外貿(mào)布局局、旅游布布局以及人人口分布的的需要。2022/12/20312．運(yùn)輸規(guī)劃劃要符合國(guó)國(guó)情制訂運(yùn)輸規(guī)規(guī)劃既要考考慮國(guó)際慣慣例，也要要符合中國(guó)國(guó)國(guó)情。我國(guó)地勢(shì)西西高東低。。東部和中中部的經(jīng)濟(jì)濟(jì)、交通較較發(fā)達(dá)；西西部地域廣廣闊，多為為高原、大大山，自然然條件較差差，交通不不便，但資資源豐富，，極有發(fā)展展前途。編編制運(yùn)輸規(guī)規(guī)劃既要看看到發(fā)展，，也要考慮慮我國(guó)實(shí)際際情況。對(duì)對(duì)于資源密密集的西部部地區(qū)，運(yùn)運(yùn)輸規(guī)劃應(yīng)應(yīng)因地制宜宜采用大規(guī)規(guī)模、大運(yùn)運(yùn)量、低成成本的運(yùn)輸輸方式，如如水運(yùn)、鐵鐵路水路聯(lián)聯(lián)運(yùn)、公路路水路聯(lián)運(yùn)運(yùn)等?？傊?，編制運(yùn)運(yùn)輸規(guī)劃應(yīng)應(yīng)根據(jù)我國(guó)國(guó)的具體情情況，不宜宜貪大求全全，要講究究經(jīng)濟(jì)效益益，講究實(shí)實(shí)用。2022/12/20323．運(yùn)輸規(guī)劃劃要適應(yīng)社社會(huì)生產(chǎn)發(fā)發(fā)展和市場(chǎng)場(chǎng)需求發(fā)展生產(chǎn)，，交通運(yùn)輸輸應(yīng)先行。。事實(shí)上，，交通運(yùn)輸輸是構(gòu)造和和奠定市場(chǎng)場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制制的重要物物質(zhì)基礎(chǔ)，，是社會(huì)主主義市場(chǎng)不不可缺少的的組成部分分，不發(fā)展展運(yùn)輸市場(chǎng)場(chǎng)，難以建建設(shè)統(tǒng)一、、有序、高高效的全國(guó)國(guó)市場(chǎng)體系系。所以，，編制運(yùn)輸輸規(guī)劃，要要注意適應(yīng)應(yīng)社會(huì)生產(chǎn)產(chǎn)的發(fā)展和和市場(chǎng)要求求。2022/12/20334．運(yùn)輸規(guī)劃劃要科學(xué)合合理運(yùn)輸規(guī)劃是是對(duì)未來(lái)運(yùn)運(yùn)輸?shù)囊环N種調(diào)控方式式，應(yīng)做到到科學(xué)合理理。具體來(lái)來(lái)說(shuō)，制訂訂運(yùn)輸規(guī)劃劃時(shí)既要考考慮當(dāng)前利利益，也要要考慮長(zhǎng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)利益；既既要考慮局局部利益，，也要考慮慮整體利益益；既要考考慮運(yùn)輸企企業(yè)內(nèi)部的的利益，也也要考慮與與運(yùn)輸企業(yè)業(yè)相關(guān)的各各方面的利利益；所采采用的方法法，應(yīng)將定定性與定量量方法結(jié)合合起來(lái)。2022/12/2034運(yùn)輸規(guī)劃的的內(nèi)容(1)貨流特點(diǎn)，包括貨物物的發(fā)點(diǎn)和和到點(diǎn)，表表現(xiàn)為貨物物的流量和和流向；(2)運(yùn)輸方式，就是在一一定貨流的的條件下，，可能采用用的運(yùn)輸方方式和運(yùn)輸輸工具；(3)運(yùn)輸線路，在貨物到到發(fā)點(diǎn)之間間可能有多多條線路相相通，通過(guò)過(guò)不同的線線路就使運(yùn)運(yùn)輸網(wǎng)有不不同的布局局，并使幾幾種運(yùn)輸方方式有不同同的連接方方式2022/12/2035在交通運(yùn)輸輸業(yè)的發(fā)展展中，運(yùn)輸輸網(wǎng)的發(fā)展展占有十分分重要的地地位。因此此，運(yùn)輸規(guī)規(guī)劃主要就就是進(jìn)行綜綜合運(yùn)輸網(wǎng)網(wǎng)的規(guī)劃。。進(jìn)行綜合運(yùn)運(yùn)輸網(wǎng)規(guī)劃劃時(shí)，考慮慮的主要內(nèi)內(nèi)容有：(4)運(yùn)輸技術(shù)裝裝備，這是構(gòu)成成運(yùn)輸網(wǎng)規(guī)規(guī)劃方案的的技術(shù)因素素，對(duì)每一一種運(yùn)輸方方式來(lái)說(shuō)，，裝備技術(shù)術(shù)水平不同同，它所形形成的運(yùn)輸輸能力也不不同(5)營(yíng)運(yùn)組織特特點(diǎn)，在一定的的技術(shù)裝備備條件下采采用不同的的營(yíng)運(yùn)組織織方式所表表現(xiàn)出來(lái)的的運(yùn)輸能力力是不同的的。2022/12/20362022/12/2037第二節(jié)綜綜合運(yùn)輸規(guī)規(guī)劃方法綜合運(yùn)輸即即多種運(yùn)輸輸方式綜合合協(xié)調(diào)發(fā)展展，其規(guī)劃劃就是確定定綜合運(yùn)輸輸發(fā)展目標(biāo)標(biāo)，設(shè)計(jì)達(dá)達(dá)到該目標(biāo)標(biāo)的過(guò)程。。前者主要要包括運(yùn)輸輸需求預(yù)測(cè)測(cè)，后者主主要涉及運(yùn)運(yùn)輸供給方方案的設(shè)計(jì)計(jì)、評(píng)價(jià)和和選擇等。。1國(guó)外綜合運(yùn)運(yùn)輸規(guī)劃方方法的發(fā)展展1.1綜合運(yùn)輸方方法的概念念2022/12/2038運(yùn)輸需求預(yù)預(yù)測(cè)是運(yùn)輸輸物質(zhì)設(shè)施施需求預(yù)測(cè)測(cè)的基礎(chǔ)和和關(guān)鍵。運(yùn)輸需求預(yù)預(yù)測(cè)過(guò)程包包括建模和預(yù)測(cè)測(cè)兩大部分。。建模建立相應(yīng)模型確定主要運(yùn)輸需求因素和運(yùn)輸量之間的相互作用關(guān)系式預(yù)測(cè)利用這些模型預(yù)測(cè)未來(lái)運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)或設(shè)施的需求2022/12/2039最早的運(yùn)輸需求分析:考爾（Kohl,1850）研究了資源的地區(qū)分布與運(yùn)網(wǎng)形狀間的關(guān)系。重力模型的最早形式是萊文斯坦（Ravensteina,1895）在研究城市間人口遷移方式時(shí)提出的。雷利（Reilly，1929）對(duì)零售重力模型的研究。斯托芬（Stouffer，1948）對(duì)空間互作用模型的研究。濟(jì)普（Zipf,1946）對(duì)城間出行重力模型的研究。1.2綜合運(yùn)輸規(guī)規(guī)劃方法的的發(fā)展2022/12/2040解釋城市土土地利用和和出行活動(dòng)動(dòng)間關(guān)系的的城市運(yùn)輸輸需求模型型。貝克曼（Beckmann,1955）等人的研研究：將一一般經(jīng)濟(jì)的的需求和供供給的微觀觀形式用于于運(yùn)輸中，，很明確地地構(gòu)造出運(yùn)運(yùn)輸需求與與供給間的的平衡。隨后，運(yùn)輸輸需求分析析出現(xiàn)了兩兩大發(fā)展：：2022/12/2041出行行為概概念的采用用。被假定為一一個(gè)有理性性的人，并并力求使其其社會(huì)經(jīng)濟(jì)濟(jì)活動(dòng)的效效用最大化化。運(yùn)輸需求分分析的最新新進(jìn)展(2)確認(rèn)旅行和和運(yùn)輸決策策中所包括括的重要要隨機(jī)因因素(1)大量的概念念和分析方方法的應(yīng)用用2022/12/2042目前運(yùn)運(yùn)輸存存在的的主要要問(wèn)題題包括括：能源短短缺環(huán)境影影響公眾參參與社會(huì)公公平2綜合運(yùn)運(yùn)輸規(guī)規(guī)劃的的一般般步驟驟2022/12/2043運(yùn)輸規(guī)劃包括5個(gè)主要步驟1.建立目標(biāo)和任務(wù)2.確定系統(tǒng)的各個(gè)組成部分3.建立這些組成部分間相互作用的模型4.分析、評(píng)價(jià)各種政策方案的全部參考數(shù)據(jù)5.建立進(jìn)行工程項(xiàng)目決策的必要框架2022/12/2044地區(qū)運(yùn)運(yùn)輸規(guī)規(guī)劃方方法一一般分分為三三類：：（1）運(yùn)輸輸需求求—標(biāo)準(zhǔn)法法（2）單一一運(yùn)輸輸方式式模擬擬－評(píng)評(píng)價(jià)法法（3）多種種運(yùn)輸輸方式式模擬擬－評(píng)評(píng)價(jià)法法（綜合合運(yùn)輸輸規(guī)劃劃法））3綜合運(yùn)運(yùn)輸規(guī)規(guī)劃的的一般般方法法3.1運(yùn)輸規(guī)規(guī)劃方方法的的主要要類型型2022/12/2045當(dāng)用這種方方法時(shí)，要要求制定適適用于不同同運(yùn)輸方式式的標(biāo)準(zhǔn)，，如網(wǎng)絡(luò)結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和和安全標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)。然后對(duì)對(duì)系統(tǒng)的未未來(lái)狀態(tài)進(jìn)進(jìn)行預(yù)測(cè)。。標(biāo)準(zhǔn)的狀狀態(tài)和對(duì)未未來(lái)的預(yù)測(cè)測(cè)的狀態(tài)間間存在的任任何差別被被認(rèn)為是““需求”。。（1）運(yùn)輸需求求－標(biāo)準(zhǔn)法法優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單易行行。缺點(diǎn)是標(biāo)準(zhǔn)的選選擇不容易易完成，運(yùn)運(yùn)輸方式間間的關(guān)系無(wú)無(wú)法確定，，且用戶和和非用戶的的收益量不不能直接測(cè)測(cè)量。2022/12/2046制定地區(qū)運(yùn)運(yùn)輸規(guī)劃，，分4步完成：是陳述規(guī)劃劃的目標(biāo)和和任務(wù)。是制定達(dá)到到這些目標(biāo)標(biāo)和任務(wù)的的多種規(guī)劃劃方案是對(duì)現(xiàn)有的的網(wǎng)絡(luò)和規(guī)規(guī)劃方案所所提出的未未來(lái)的網(wǎng)絡(luò)絡(luò)進(jìn)行模擬擬是對(duì)新制訂訂的規(guī)劃方方案進(jìn)行評(píng)評(píng)價(jià)（2）單一運(yùn)輸輸方式模擬擬—評(píng)價(jià)法。2022/12/2047優(yōu)點(diǎn)是可根據(jù)用用戶和非用用戶的目標(biāo)標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)規(guī)規(guī)劃方案，，可對(duì)該種種運(yùn)輸方式式直接進(jìn)行行處理，可可對(duì)多種運(yùn)運(yùn)輸方式進(jìn)進(jìn)行某種類類型的評(píng)價(jià)價(jià)。缺點(diǎn)是數(shù)據(jù)收集集困難，執(zhí)執(zhí)行比較困困難。（2）單一運(yùn)輸輸方式模擬擬—評(píng)價(jià)法。2022/12/2048包含以下幾幾個(gè)步驟：：對(duì)所有運(yùn)輸輸方式的客客貨運(yùn)輸需需求量進(jìn)行行預(yù)測(cè)；將預(yù)測(cè)的需需求量分配配給多種運(yùn)運(yùn)輸方式，，然后進(jìn)行行網(wǎng)絡(luò)模擬擬，并進(jìn)行行信息反饋饋，以考慮慮這種運(yùn)輸輸方式運(yùn)量量的分擔(dān)率率的變化（3）綜合運(yùn)輸輸規(guī)劃方法法2022/12/2049（3）綜合運(yùn)輸輸規(guī)劃方法法優(yōu)點(diǎn)是在理想的的情況下可可對(duì)各種運(yùn)運(yùn)輸方式同同時(shí)進(jìn)行處處理，因此此，可大大大提高網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)效效率，并加加強(qiáng)各種運(yùn)運(yùn)輸方式間間的協(xié)調(diào)配配合。缺點(diǎn)是其結(jié)構(gòu)極極端復(fù)雜，，所需的數(shù)數(shù)據(jù)量巨大大，且這些些數(shù)據(jù)不易易收集。2022/12/2050綜合運(yùn)輸規(guī)規(guī)劃方法一一般包括5類模型：出行需求、、模擬和影影響預(yù)測(cè)模模型經(jīng)濟(jì)、土地地利用、經(jīng)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)布布局模型資源分配、、財(cái)政政策策和計(jì)劃模模型分析和評(píng)價(jià)價(jià)模型觀測(cè)（數(shù)據(jù)據(jù)收集和監(jiān)監(jiān)測(cè)）模型型3.2綜合運(yùn)輸規(guī)規(guī)劃方法的的組成2022/12/2051第三節(jié)貨貨物運(yùn)輸需需求預(yù)測(cè)1運(yùn)輸需求預(yù)預(yù)測(cè)需求預(yù)測(cè)模模型建模最最常用的方方法，是確確定并說(shuō)明明變量和交交通流量間間的關(guān)系。。運(yùn)輸需求預(yù)測(cè)未來(lái)運(yùn)輸服務(wù)的預(yù)測(cè)設(shè)施需求的預(yù)測(cè)2022/12/2052貨運(yùn)需求分析有三種基本方法微觀經(jīng)濟(jì)分析法空間互動(dòng)建模法宏觀經(jīng)濟(jì)分析法2運(yùn)輸需求的的分析方法法2022/12/2053生產(chǎn)函數(shù)和和成本函數(shù)數(shù)(2)運(yùn)輸需求函函數(shù)3貨流的微觀觀經(jīng)濟(jì)分析析在這種方法法中，貨運(yùn)運(yùn)需求分析析的基本決決策單位是是潛在的運(yùn)運(yùn)輸用戶。。用這種方方法分析貨貨運(yùn)需求時(shí)時(shí)，一般將將運(yùn)輸企業(yè)業(yè)視為企業(yè)業(yè)生產(chǎn)或銷銷售過(guò)程的的投入物之之一。企業(yè)業(yè)為了生產(chǎn)產(chǎn)自己的產(chǎn)產(chǎn)品或服務(wù)務(wù)，可能需需要運(yùn)進(jìn)某某些類型的的貨物，因因此，其本本身變成運(yùn)運(yùn)輸?shù)南M(fèi)費(fèi)者。2022/12/2054貨物空間互互動(dòng)模型是是一種聚類類模型。在在其最常用用的場(chǎng)合下下，這種方法是是以重力模模型的形式式來(lái)實(shí)現(xiàn)的的。在重力模型型中，兩區(qū)區(qū)之間的貨貨流量與其其經(jīng)濟(jì)活動(dòng)動(dòng)量的積函函數(shù)成正比比；與貨物物運(yùn)輸總成成本的減函函數(shù)成正比比。除重力力模型外，，一些優(yōu)化化模型也屬屬于此類。。這些優(yōu)化化模型有兩兩類,其主要區(qū)別別是優(yōu)化過(guò)過(guò)程中所用用的目標(biāo)函函數(shù)不同。。4貨物運(yùn)輸需需求的空間間互動(dòng)模型型2022/12/2055式中，——在i區(qū)生產(chǎn)并運(yùn)到j(luò)區(qū)的貨物k的總數(shù)量（噸）；

——發(fā)自i區(qū)對(duì)貨物k的總需求量；

——阻抗系數(shù)（等于，其中是i區(qū)和j區(qū)的歐氏距離，是經(jīng)驗(yàn)指數(shù)值，該值可能隨所分析的貨類而變）。(1)重力模型(7－18)Black的重力模型型的形式如如下：2022/12/2056式中，——運(yùn)輸方式m從i區(qū)到j(luò)區(qū)的貨流量；

——起點(diǎn)區(qū)和終點(diǎn)區(qū)的總產(chǎn)值；

——工業(yè)特征指標(biāo)；

——從i區(qū)到j(luò)區(qū)的最小運(yùn)輸時(shí)間；

——i區(qū)到j(luò)區(qū)的最低運(yùn)輸成本；

——運(yùn)輸方式m的成本除以i區(qū)到j(luò)區(qū)的的最低運(yùn)輸成本

——服務(wù)于i區(qū)和j區(qū)的運(yùn)輸方式數(shù)。Mathematica模型數(shù)學(xué)表表述如下：：(7－19)2022/12/2057設(shè)是i點(diǎn)的超額供給量，是j點(diǎn)的需求過(guò)大量。是i點(diǎn)和j點(diǎn)間單位貨物的運(yùn)輸成本。用線性規(guī)劃方程找出i點(diǎn)和j點(diǎn)間的貨流量，并取運(yùn)輸總成本的最小值。(2)優(yōu)化模型(7－21)(7－20)滿足約束方式：2022/12/2058在運(yùn)輸需求求分析中所所用的宏觀觀經(jīng)濟(jì)建模模法有兩種種：經(jīng)濟(jì)法投入產(chǎn)出法法5貨物運(yùn)輸需需求的宏觀觀經(jīng)濟(jì)模型型宏觀經(jīng)濟(jì)模模型力求解解決部門間間的貨物和和服務(wù)的流流動(dòng)問(wèn)題。。2022/12/2059(7－22)將部門間的貨物和服務(wù)流量記為。其中，i表示生產(chǎn)部門，j表示消費(fèi)部門。任何經(jīng)濟(jì)部門的總產(chǎn)出由下式給出：式中，E是構(gòu)成國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)濟(jì)各部門門的集合合。2022/12/2060式中，P表示國(guó)民經(jīng)濟(jì)中全部生產(chǎn)部門的集合；是對(duì)i部門產(chǎn)品的最終需求量；是生產(chǎn)部門間的貨流量。有可能通過(guò)一組簡(jiǎn)化的假設(shè)條件，來(lái)改進(jìn)投入產(chǎn)出分析法。(7－23)2022/12/2061假設(shè)：（（通過(guò)一一組簡(jiǎn)化化的假設(shè)設(shè)條件，，來(lái)改進(jìn)進(jìn)投入產(chǎn)產(chǎn)出分析析法）（1）每個(gè)部部門生產(chǎn)產(chǎn)一組同同類產(chǎn)品品，每類類產(chǎn)品僅僅由一個(gè)個(gè)部門生生產(chǎn)。（2）在一個(gè)個(gè)部門內(nèi)內(nèi)的全部部企業(yè)采采用十分分相似的的生產(chǎn)技技術(shù)；這這些技術(shù)術(shù)完全可可用一中中等技術(shù)術(shù)來(lái)代表表。（3）生產(chǎn)產(chǎn)產(chǎn)品的總總供給和和總需求求間可達(dá)達(dá)到平衡衡。（4）各部門門的生產(chǎn)產(chǎn)技術(shù)變變化不快快，因此此，可假假定在短短時(shí)期內(nèi)內(nèi)不變。。2022/12/2062對(duì)每?jī)蓚€(gè)個(gè)部門來(lái)來(lái)說(shuō)，技技術(shù)系統(tǒng)統(tǒng)可定義義為在j部門門生生產(chǎn)產(chǎn)單單位位產(chǎn)產(chǎn)品品直直接接消消耗耗i部門門產(chǎn)產(chǎn)品品量量。。換換言言之之：：(7－24)也被被稱稱為為直直接接消消耗耗系系數(shù)數(shù)。。將方方程程（（10）和和（（11）聯(lián)聯(lián)立立得得下下面面的的方方程程：：(7－25)2022/12/2063上述方程也可用矩陣的記號(hào)更好表示為：

X=AX+Y

或Y=(I－A)X(7－26)式中，Y表示最終需求向量；X表示產(chǎn)出向量；A表示矩陣{}，而I表示單位矩陣。假設(shè)（I－A）矩陣是非奇異矩陣，則方程（13）變換成能夠根據(jù)給定（或預(yù)測(cè)）的最終需求預(yù)測(cè)產(chǎn)出的模型：

(7－27)式中，是（I－A）的逆陣，稱為直接和間接消耗系數(shù)矩陣。該逆陣中的每一個(gè)元素，如將給出i部門滿足j部門一單位最終需求所需生產(chǎn)的產(chǎn)品量。于是，在i和j相同時(shí)，是直接消耗系數(shù)；在i和j不同時(shí)，就是間接消耗系數(shù)。2022/12/2064指數(shù)數(shù)平平滑滑法法是是根根據(jù)據(jù)歷歷史史資資料料的的上上期期實(shí)實(shí)際際數(shù)數(shù)和和預(yù)預(yù)測(cè)測(cè)值值，，用用指指數(shù)數(shù)加加權(quán)權(quán)法法進(jìn)進(jìn)行行預(yù)預(yù)測(cè)測(cè)的的一一種種方方法法，，此此法法實(shí)實(shí)質(zhì)質(zhì)上上是是由由加加權(quán)權(quán)移移動(dòng)動(dòng)平平均均法法演演變變而而來(lái)來(lái)的的。。主要要優(yōu)優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)是是適適用用所所有有實(shí)實(shí)際際問(wèn)問(wèn)題題和和不不需需要要特特別別大大的的信信息息量量，，并并且且能能有有效效地地解解決決貨貨物物性性的的運(yùn)運(yùn)輸輸需需求求預(yù)預(yù)測(cè)測(cè)問(wèn)問(wèn)題題6.1三次次指指數(shù)數(shù)平平滑滑法法6貨物物運(yùn)運(yùn)輸輸需需求求預(yù)預(yù)測(cè)測(cè)實(shí)實(shí)用用方方法法2022/12/2065設(shè)有有N個(gè)數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)為為最最近近N年運(yùn)運(yùn)輸輸需需求求量量。。取取近近N年的的貨貨物物運(yùn)運(yùn)輸輸需需求求數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)的的加加權(quán)權(quán)平平均均值值作作為為下下一一時(shí)時(shí)期期的的貨貨物物運(yùn)運(yùn)輸輸需需求求量量，，即即把把參參加加計(jì)計(jì)算算的的各各年年數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)按按時(shí)時(shí)間間的的先先后后賦賦予予不不同同的的權(quán)權(quán)數(shù)數(shù)，，且且權(quán)權(quán)數(shù)數(shù)之之和和等等于于1。（1）運(yùn)運(yùn)輸輸需需求求預(yù)預(yù)測(cè)測(cè)模模型型的的建建立立令其權(quán)數(shù)按幾何級(jí)數(shù)排列且(7－28)(7－29)2022/12/2066式中，為第t周期的一次指數(shù)平滑值，其值就是t+1年貨物運(yùn)輸需求的預(yù)測(cè)值；為第t周期的貨物運(yùn)輸量；是平滑常數(shù)，0<<1；r是公比，r=1—<1所以(7－30)(7－31)整理理得得可見(jiàn)，指數(shù)平滑法預(yù)測(cè)的區(qū)間的貨物運(yùn)輸需求值實(shí)際上等于最近幾年的貨物運(yùn)輸需求與原來(lái)估計(jì)值的不同比例之和。從（3－19）可知，取決于和，而是對(duì)第t年貨物運(yùn)輸需求的預(yù)測(cè)誤差。2022/12/2067為了了使使預(yù)預(yù)測(cè)測(cè)結(jié)結(jié)果果更更加加準(zhǔn)準(zhǔn)確確和和可可靠靠，，采采用用適適用用性性廣廣泛泛的的三三次次指指數(shù)數(shù)平平滑滑法法。。由由（（3－19）可可以以得得到到三三次次指指數(shù)數(shù)平平滑滑估估計(jì)計(jì)值值公公式式：：(7－32)三次次指指數(shù)數(shù)平平滑滑預(yù)預(yù)測(cè)測(cè)模模型型具具有有以以下下形形式式：：(7－33)式中中，，表表示示基基年年為為第第t年，，預(yù)預(yù)測(cè)測(cè)周周期期為為T年的的運(yùn)運(yùn)輸輸預(yù)預(yù)測(cè)測(cè)值值；；T表示示預(yù)預(yù)測(cè)測(cè)周周期期；；，，，，均均為為平平滑滑系系數(shù)數(shù)，，其其計(jì)計(jì)算算公公式式如如下下：：(7－34)(7－35)(7－36)2022/12/2068用三次指數(shù)平滑法進(jìn)行預(yù)測(cè)時(shí)，必須首先估算初始值，，。其數(shù)據(jù)較多，初始值可以用貨物運(yùn)輸?shù)某跏贾荡?。這是因?yàn)楫?dāng)數(shù)據(jù)點(diǎn)多時(shí)，初始值對(duì)預(yù)測(cè)的影響極小。若數(shù)據(jù)較少，則由于初始值有相當(dāng)大的權(quán)重，因此需要采用一定的方法對(duì)初始值進(jìn)行合理的估算。（2）貨貨物物運(yùn)運(yùn)輸輸需需求求初初始始值值的的估估算算2022/12/20696.2逐步步回回歸歸在在貨貨物物運(yùn)運(yùn)輸輸需需求求預(yù)預(yù)測(cè)測(cè)中中的的應(yīng)應(yīng)用用回歸歸分分析析是是研研究究各各種種變變量量相相關(guān)關(guān)關(guān)關(guān)系系的的一一種種數(shù)數(shù)學(xué)學(xué)工工具具。。一一般般來(lái)來(lái)說(shuō)說(shuō)，，社社會(huì)會(huì)經(jīng)經(jīng)濟(jì)濟(jì)系系統(tǒng)統(tǒng)中中的的各各種種變變量量之之間間的的關(guān)關(guān)系系多多為為非非確確定定性性關(guān)關(guān)系系。。交交通通運(yùn)運(yùn)輸輸中中的的交交通通量量與與國(guó)國(guó)民民經(jīng)經(jīng)濟(jì)濟(jì)增增長(zhǎng)長(zhǎng)和和人人口口增增長(zhǎng)長(zhǎng)的的關(guān)關(guān)系系就就是是屬屬于于非非確確定定性性關(guān)關(guān)系系，，因因此此回回歸歸分分析析在在這這一一領(lǐng)領(lǐng)域域中中運(yùn)運(yùn)用用極極為為廣廣泛泛。。2022/12/2070第四四節(jié)節(jié)物物流流運(yùn)運(yùn)輸輸優(yōu)優(yōu)化化方方法法1.1最優(yōu)點(diǎn)搜索方法簡(jiǎn)單地說(shuō)，最優(yōu)化問(wèn)題就是在可行空間中找出一個(gè)點(diǎn)，使目標(biāo)函數(shù)f(x)達(dá)到最大或最小值。即

對(duì)于連續(xù)可微函數(shù)，可以微分計(jì)算法求得最優(yōu)值。但是在很多情況下，難以滿足這種要求，則可以通過(guò)使用搜索方法求得最優(yōu)值。1數(shù)學(xué)學(xué)規(guī)規(guī)劃劃求求解解方方法法與與應(yīng)應(yīng)用用實(shí)實(shí)際際2022/12/2071(1)窮舉舉搜搜索索顧名名思思義義，，窮窮舉舉搜搜索索就就是是將將自自變變量量全全部部列列舉舉出出來(lái)來(lái)。。如如果果自自變變量量個(gè)個(gè)數(shù)數(shù)有有限限，，則則可可計(jì)計(jì)算算出出有有限限個(gè)個(gè)點(diǎn)點(diǎn)的的函函數(shù)數(shù)值值，，比比較較之之后后，，取取最最優(yōu)優(yōu)值值。。(2)序貫貫搜搜索索窮舉舉法法事事先先確確定定自自變變量量的的取取值值，，然然后后計(jì)計(jì)算算對(duì)對(duì)應(yīng)應(yīng)的的函函數(shù)數(shù)值值。。序序貫貫搜搜索索方方法法則則不不能能事事先先確確定定自自變變量量的的取取值值，，自自變變量量的的取取值值順順序序取取決決于于前前幾幾次次計(jì)計(jì)算算的的函函數(shù)數(shù)值值。。序序貫貫搜搜索索要要求求函函數(shù)數(shù)f(x)在貨貨物物[a,b]上呈呈單單峰峰性性質(zhì)質(zhì)，，即即函函數(shù)數(shù)在在[a,b]上只只有有一一個(gè)個(gè)極極值值。。2022/12/2072序貫貫搜搜索索方方法法有有很很多多種種，，如如兩兩分分搜搜索索、、等等區(qū)區(qū)間間多多點(diǎn)點(diǎn)搜搜索索、、黃黃金金分分割割搜搜索索和和Fibonacci搜索索等等。。Fibonacci搜索兩分搜索2022/12/2073對(duì)于比較較簡(jiǎn)單的的物資調(diào)調(diào)運(yùn)問(wèn)題題，可以以用圖上上作業(yè)法法或表上上作業(yè)法法求解，，這里只只介紹圖圖上作業(yè)業(yè)法。這這種方法法可把運(yùn)運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)絡(luò)轉(zhuǎn)化成成樹(shù)型結(jié)結(jié)構(gòu)，便便于建立立運(yùn)輸網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)，從從而進(jìn)一一步進(jìn)行行路線規(guī)規(guī)劃和車車輛調(diào)度度。圖上作業(yè)業(yè)法運(yùn)輸浪費(fèi)費(fèi)運(yùn)輸力力的不合合理現(xiàn)象象有兩種種對(duì)流現(xiàn)象象迂回運(yùn)輸輸2數(shù)學(xué)規(guī)劃劃的優(yōu)化化方法實(shí)實(shí)際應(yīng)用用2022/12/20742022/12/20752022/12/20762022/12/2077第一步：：在每個(gè)回回路中，，去掉一一段路線線，變成成不含回回路的情情況，按按上述方方法作出出調(diào)運(yùn)方方案第二步：：檢查有無(wú)無(wú)迂回現(xiàn)現(xiàn)象。分分別檢查查每個(gè)回回路，如如果圈內(nèi)內(nèi)和圈外外流向的的總長(zhǎng)度度都不超超過(guò)回路路總長(zhǎng)度度的一半半，那么么，這個(gè)個(gè)回路上上就沒(méi)有有迂回現(xiàn)現(xiàn)象了，，這個(gè)方方案就是是最優(yōu)方方案。否否則轉(zhuǎn)第第三步第三步：改變?cè)瓉?lái)的的去段和破破圈方式，，轉(zhuǎn)第二步步運(yùn)輸?shù)缆分兄泻谢芈仿罚梢苑址秩綄で笄笞顑?yōu)方案案2022/12/2078車輛路線安安排問(wèn)題（（VRP，VehicleRoutingProblem）是指對(duì)物物流配送的的車輛進(jìn)行行優(yōu)化調(diào)度度。2.2車輛路線安安排問(wèn)題（（VRP）2.2.1概述在VRP問(wèn)題中最常常見(jiàn)的約束束條件有：：容量約束優(yōu)先約束車型約束時(shí)間約束相容性約束束…….2022/12/2079大多數(shù)模型型都可以看看成是下面面三個(gè)模型型的變形與與組合：（1）以車流為為基礎(chǔ)的模模型（2）以物流為為基礎(chǔ)的模模型（3）聚覆蓋模模型2.2.2VRP問(wèn)題的模型型及算法2022/12/2080精確式算法法一般運(yùn)用用線性規(guī)劃劃和非線性性規(guī)劃等數(shù)數(shù)學(xué)規(guī)劃技技術(shù)，以便便求得問(wèn)題題的最優(yōu)解解。精確式算法法一般有以以下幾種方方法：（1）分枝定界界法（2）割平面法法（3）網(wǎng)絡(luò)流算算法（4）動(dòng)態(tài)規(guī)劃劃方法精確式算法法2022/12/2081為了了克克服服精精確確優(yōu)優(yōu)化化方方法法的的不不足足，，可可以以運(yùn)運(yùn)用用一一些些經(jīng)經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)法法則則來(lái)來(lái)降降低低優(yōu)優(yōu)化化模模型型的的數(shù)數(shù)學(xué)學(xué)精精度度，，并并通通過(guò)過(guò)模模仿仿人人的的跟跟蹤蹤校校正正過(guò)過(guò)程程來(lái)來(lái)求求取取運(yùn)運(yùn)輸輸問(wèn)問(wèn)題題的的滿滿意意解解。。啟發(fā)發(fā)式式算算法法：：?jiǎn)l(fā)發(fā)式式算算法法中中最最具具有有代代表表性性的的就就是是克克拉拉克克（（Clarke）和和懷懷特特（（Wright）提提出出的的節(jié)節(jié)約約法法(SavingMethod)。經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)法法2022/12/2082（1）構(gòu)構(gòu)造造算算法法根據(jù)據(jù)一一些些規(guī)規(guī)則則，，每每一一次次將將不不在在線線路路上上的的點(diǎn)點(diǎn)依依次次增增加加到到路路線線中中去去，，直直到到所所有有的的點(diǎn)點(diǎn)都都安安排排在在路路線線上上為為止止。。（2）兩兩階階段段算算法法對(duì)構(gòu)構(gòu)造造算算法法進(jìn)進(jìn)行行改改進(jìn)進(jìn)，，提提出出了了兩兩階階段段算算法法。。第第一一階階段段得得到到一一個(gè)個(gè)可可行行解解，，第第二二階階段段則則對(duì)對(duì)解解進(jìn)進(jìn)行行調(diào)調(diào)整整。。在在保保持持解解是是可可行行的的基基礎(chǔ)礎(chǔ)上上，，盡盡力力向向最最優(yōu)優(yōu)解解接接近近，，每每一一步步都都用用產(chǎn)產(chǎn)生生的的新新可可行行解解取取代代原原來(lái)來(lái)的的可可行行解解，，使使得得目目標(biāo)標(biāo)函函數(shù)數(shù)值值得得到到改改進(jìn)進(jìn)，，一一直直進(jìn)進(jìn)行行到到目目標(biāo)標(biāo)函函數(shù)數(shù)值值再再也也得得不不到到改改進(jìn)進(jìn)為為止止。。一般般可可以以把把啟啟發(fā)發(fā)式式算算法法分分為為以以下下四四類類：2022/12/2083（3）不不完完全全算算法法精確確算算法法中中的的決決策策原原則則，，在在規(guī)規(guī)模模很很大大的的問(wèn)問(wèn)題題中中，，導(dǎo)導(dǎo)致致計(jì)計(jì)算算量量的的指指數(shù)數(shù)增增長(zhǎng)長(zhǎng)。。在在不不完完全全優(yōu)優(yōu)化化算算法法中中，，用用啟啟發(fā)發(fā)式式準(zhǔn)準(zhǔn)則則代代替替，，可可以以有有效效縮縮小小解解的的收收縮縮空空間間。。（4）改改進(jìn)進(jìn)算算法法從一一個(gè)個(gè)初初始始解解開(kāi)開(kāi)始始，，通通過(guò)過(guò)對(duì)對(duì)當(dāng)當(dāng)前前的的解解進(jìn)進(jìn)行行反反復(fù)復(fù)的的局局部部擾擾亂亂，，以以求求得得問(wèn)問(wèn)題題的的滿滿意意解解。。商用用車車輛輛路路徑徑優(yōu)優(yōu)化化———SP問(wèn)題題最短短路路徑徑問(wèn)問(wèn)題題（（SP，ShortestPath）是是運(yùn)運(yùn)輸輸路路徑徑計(jì)計(jì)劃劃優(yōu)優(yōu)化化中中一一類類最最基基本本的的問(wèn)問(wèn)題題。。其其中中常常見(jiàn)見(jiàn)的的是是帶帶權(quán)權(quán)圖圖的的最最短短路路徑徑問(wèn)問(wèn)題題，，即即求求兩兩個(gè)個(gè)頂頂點(diǎn)點(diǎn)間間長(zhǎng)長(zhǎng)度度最最短短的的路路徑徑。。其其中中：：路路徑徑長(zhǎng)長(zhǎng)度度不不是是指指路路徑徑上上邊邊數(shù)數(shù)的的總總和和，，而而是是指指路路徑徑上上各各邊邊的的權(quán)權(quán)值值總總和和。。路路徑徑長(zhǎng)長(zhǎng)度度的的的的具具體體含含義義取取決決于于邊邊上上權(quán)權(quán)值值所所代代表表的的意意義義由由于于交交通通網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)存存在在有有向向性性，，所所以以一一般般以以有有向向網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)表表示示交交通通網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)。。最短短路路徑徑不不僅僅僅僅指指一一般般地地理理意意義義上上的的距距離離最最短短，，還還可可以以引引申申到到其其他他的的度度量量，，如如時(shí)時(shí)間間、、費(fèi)費(fèi)用用、、線線路路容容量量等等。。但但是是，，無(wú)無(wú)論論是是距距離離最最短短、、時(shí)時(shí)間間最最快快還還是是費(fèi)費(fèi)用用最最低低，，它它們們的的核核心心算算法法都都是是最最短短路路徑徑算算法法。。經(jīng)經(jīng)典典的的最最短短路路徑徑算算法法———Dijkstra算法法是是目目前前多多數(shù)數(shù)系系統(tǒng)統(tǒng)解解決決最最短短路路徑徑問(wèn)問(wèn)題題采采用用的的理理論論基基礎(chǔ)礎(chǔ)，，只只是是不不同同系系統(tǒng)統(tǒng)對(duì)對(duì)Dijkstra算法法采采用用了了不不同同的的實(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)方方法法。。2022/12/2084旅行行商商問(wèn)問(wèn)題題(TSP，TravelingSalesmanProblem)是運(yùn)運(yùn)籌籌學(xué)學(xué)、、圖圖論論和和組組合合優(yōu)優(yōu)化化中中的的著著名名問(wèn)問(wèn)題題，，在在實(shí)實(shí)際際生生活活中中有有著著廣廣泛泛的的應(yīng)應(yīng)用用前前景景。。TSP不僅僅可可以以解解決決最最優(yōu)優(yōu)巡巡回回路路線線等等類類TSP問(wèn)題題，，在在交交通通車車輛輛巡巡回回、、學(xué)學(xué)校校教教師師課課程程計(jì)計(jì)劃劃安安排排、、工工廠廠裝裝配配線線進(jìn)進(jìn)度度管管理理以以及及民民航航機(jī)機(jī)組組人人員員輪輪班班等等問(wèn)問(wèn)題題上上也也有有著著廣廣泛泛的的應(yīng)應(yīng)用用前前景景。。TSP問(wèn)題題一一般般可可以以描描述述如如下下:一個(gè)個(gè)旅旅行行者者從從出出發(fā)發(fā)地地出出發(fā)發(fā)，，經(jīng)經(jīng)過(guò)過(guò)所所有有要要到到達(dá)達(dá)的的城城市市后后，，返返回回到到出出發(fā)發(fā)地地。。要要求求合合理理安安排排其其旅旅行行路路線線，，使使得得總總旅旅行行距距離離(或旅旅行行費(fèi)費(fèi)用用、、旅旅行行時(shí)時(shí)間間等等)最短短。。在處處理理現(xiàn)現(xiàn)實(shí)實(shí)生生活活中中的的具具體體問(wèn)問(wèn)題題時(shí)時(shí)，，可可以以對(duì)對(duì)TSP附加加一一些些限限制制性性條條件件，，例例如如在在模模型型中中假假設(shè)設(shè)該該旅旅行行者者的的時(shí)時(shí)間間有有限限，，進(jìn)進(jìn)而而添添加加相相應(yīng)應(yīng)的的時(shí)時(shí)間間約約束束等等，，從從而而衍衍生生出出許許多多和和TSP相關(guān)關(guān)的的問(wèn)問(wèn)題題。。2022/12/2085VRP和PDP問(wèn)題題車輛輛路路線線安安排排問(wèn)問(wèn)題題(VRP，VehicleRoutingProblem)是對(duì)對(duì)進(jìn)進(jìn)行行物物流流配配送送的車車輛輛進(jìn)進(jìn)行行優(yōu)優(yōu)化化調(diào)調(diào)度度。。該該問(wèn)問(wèn)題題一一般般可可以以描描述述如如下下:對(duì)一一系系列列裝裝貨貨點(diǎn)點(diǎn)或或(和)卸貨貨點(diǎn)點(diǎn)，，組組織織適適當(dāng)當(dāng)合合理理的的行行車車路路線線，，使使車車輛輛有有序序地地通通過(guò)過(guò)它它們們，，在在滿滿足足一一定的的約約束束條條件件(如貨貨物物需需求求量量、、發(fā)發(fā)送送量量，，交交發(fā)發(fā)貨貨時(shí)時(shí)間間，，車車輛輛容容量量、、數(shù)數(shù)目目限限制，，車車輛輛行行駛駛里里程程、、時(shí)時(shí)間間限限制制等等)下，，達(dá)達(dá)到到一一定定的的目目標(biāo)標(biāo)(如最最短短路路程程、、最最小小費(fèi)用用、、最最短短時(shí)時(shí)間間、、最最少少車車輛輛等等)PDP問(wèn)題題（（PickupandDeliveryProblem,裝卸卸貨貨問(wèn)問(wèn)題題，，以以下下簡(jiǎn)簡(jiǎn)稱稱PDP問(wèn)題））。。PDP問(wèn)題題是是VRP問(wèn)題題在在現(xiàn)現(xiàn)實(shí)實(shí)中中的的演演化化，，與與VRP不同同的的是是，，PDP不僅僅僅是是在在所所要要求求的的目目的的地地完完成成一一次次訪訪問(wèn)問(wèn)（（對(duì)對(duì)于于VRP問(wèn)題題來(lái)來(lái)講講，，這這種種訪訪問(wèn)問(wèn)就就是進(jìn)進(jìn)行行一一次次送送貨貨或或者者取取貨貨服服務(wù)務(wù)，，送送貨貨和和取取貨貨任任務(wù)務(wù)不不同同時(shí)時(shí)發(fā)發(fā)生生在在同同一一點(diǎn)點(diǎn)上）），，同同時(shí)時(shí)需需要要完完成成送送貨貨和和取取貨貨兩兩種種作作業(yè)業(yè)任任務(wù)務(wù)。。這這樣樣一一來(lái)來(lái)PDP問(wèn)題題較較之之VRP更加加復(fù)復(fù)雜雜，，對(duì)對(duì)于于車車輛輛容容量量限限制制條條件件的的考考慮慮也也更更加加難難以以確確定定2022/12/2086精確確式式算算法法及及其其應(yīng)應(yīng)用用的的局局限限性性TSP、VRP、PDP等系系列列問(wèn)問(wèn)題題屬屬于于組組合合優(yōu)優(yōu)化化領(lǐng)領(lǐng)域域著著名名的的NP難題題。。其其求求解解方法法一一般般相相當(dāng)當(dāng)復(fù)復(fù)雜雜，，通通常常的的做做法法是是應(yīng)應(yīng)用用相相關(guān)關(guān)技技術(shù)術(shù)將將問(wèn)問(wèn)題題分分解解或或者者轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化化為為一個(gè)個(gè)或或者者多多個(gè)個(gè)已已經(jīng)經(jīng)研研究究過(guò)過(guò)的的基基本本問(wèn)問(wèn)題題，，再再使使用用相相對(duì)對(duì)比比較較成成熟熟的的基基本本理理論論和方方法法進(jìn)進(jìn)行行求求解解，，以以求求得得原原運(yùn)運(yùn)輸輸車車輛輛調(diào)調(diào)度度問(wèn)問(wèn)題題的的最最優(yōu)優(yōu)解解或或滿滿意意解解精確確式式算算法法一一般般運(yùn)運(yùn)用用線線性性規(guī)規(guī)劃劃(包括括經(jīng)經(jīng)過(guò)過(guò)了了專專門門處處理理的的分分枝枝定定界界法法、、割割平平面面方方法法和和標(biāo)標(biāo)號(hào)號(hào)法法)和非非線線性性規(guī)規(guī)劃劃等等數(shù)數(shù)學(xué)學(xué)規(guī)規(guī)劃劃技技術(shù)術(shù)，，以以便便求求得得問(wèn)問(wèn)題題的的最最優(yōu)優(yōu)解解。。精確確式式算算法法一一般般有有以以下下幾幾種種方方法法:①①分枝枝定定界界法法(BranchandBoundApproach)；②②割割平平面面法法(CuttingPlanesApproach)；③③網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)流流算算法法(NetworkFlowApproach)；④④動(dòng)動(dòng)態(tài)態(tài)規(guī)規(guī)劃劃方方法法(DynamicProgrammingApproach)等。。精精確確算算法法隨隨著著運(yùn)運(yùn)輸輸系系統(tǒng)統(tǒng)的的復(fù)復(fù)雜雜和和調(diào)調(diào)度度目目標(biāo)標(biāo)的的增增加加，，其其計(jì)計(jì)算算量呈呈指指數(shù)數(shù)遞遞增增，，使使得得獲獲取取整整個(gè)個(gè)系系統(tǒng)統(tǒng)的的精精確確最最優(yōu)優(yōu)解解越越來(lái)來(lái)越越困困難難，，而而用用計(jì)計(jì)算算機(jī)求求解解大大型型優(yōu)優(yōu)化化問(wèn)