[发明专利]一种基于运输需求特征的多种交通方式组合运能优化方法

说明书

技术领域

本发明属于多种交通方式组合运能优化的配置技术领域，特别涉及用于综合运输系统运输能力资源的规划和设计的一种基于运输需求特征的多种交通方式组合运能优化方法。

背景技术

运输需求是指在一定社会经济条件下，在一定时期，某一区域(国家、经济区、地区)内，国民经济和社会发展对人与货物所产生的空间位移的需要。它不以既有综合运输市场供给(技术因素)、管理体制(行政因素)等因素为制约，也不以运输价格和支付能力为约束。综合运输需求是客观存在的，不针对铁路、水路、公路、航空、管道等某一单一运输方式。不是目前实践中通常所指的铁路需求、公路以及水路等运输需求，是它们运输需求的综合体现。运输需求的特征是对运输需求特性的分析和描述，目前，对运输需求特征描述从不同的角度有不同的侧重，从运输规划和组织角度，则侧重于运输需求的时空分布、波动性等的分析和描述；从理论研究角度讲，基于需求特征的多种交通方式组合运能优化的实质是：综合运输系统在运输效率、运输质量和服务水平等方面均达到理想要求下的运输供给；从工程实践角度来讲，运能优化的实质就是多种交通方式运力合理结构的配置。

在国外，该项技术研究不是重点，很少有相关的现有技术。大部分发达国家其运输系统的发展往往是超前于社会经济发展水平，在交通建设高潮中形成了许多重要的交通干线，并经过竞争与淘汰，保留下来一些重要干线，成为综合运输体系。因此，综合运输系统运输能力优化配置技术的研究并不是问题的核心，而他们的研究重点是基于已经基本形成的交通运输系统如何组织高效的综合运输的问题，即侧重在运输组织过程的优化。因此国外在该领域现有技术的研究不如国内活跃。

在国内，研究运能优化的现有技术较多，但是从多种交通方式一体化角度研究的很少。现有技术，都是针对铁路、公路、水运、航空、管道等单一交通方式运能优化的，并且，多是侧重运输组织过程，没有侧重运输配置方面，同时，采取的方法是基于某种交通方式技术经济特征的分析，而忽略了对运输需求特征的分析。没有从综合交通体系即铁路、公路、水运、航空多种交通方式组合优化的角度进行运输资源的配置。

存在的主要缺陷：从各自单一交通方式出发，只关注了本系统即一种交通方式运能的优化利用，却无法保证整个综合运输系统运能的优化配置，从而也导致实践中交通运输能力的紧张。例如，对于京沪综合运输通道，根据现有技术，分别从铁路、公路、水运、航空等角度提出了各自的运能优化方案，从单一系统角度而言都是优化的，但是从综合运输即各种交通方式组合起来一体化优化的角度根本无法保证整个通道综合运输系统运能的优化，依据现有技术不能给出多种交通方式组合优化的配置方案。因此，有必要在分析运输需求特征和产生规律的基础上，提出综合运输系统中多种交通方式组合的运能资源优化配置的方法，基于需求特征的多种交通方式组合运能优化配置方法能够很好地满足该方面的要求。

发明内容

本发明的目的是一方面通过对综合运输需求及其特征进行分析和预测，给出运输需求产生的一般规律；另一方面，根据运输需求特征构建广义综合效用函数，通过多路径概率分配法在联合路网上的交通分配，分析综合运输需求的能力缺口，据此构造多种交通方式组合的方案集，判断各组合方案在运输效率、运输质量和运输水平方面的综合效果，最后提出运输能力组合优化配置的一种基于运输需求特征的多种交通方式组合运能优化方法。

一种基于运输需求特征的多种交通方式组合运能优化方法，其特征在于，所述多种交通方式组合运能优化方法是：利用投入产出理论和空间价格均衡方法，预测得到区域间运输需求的价值量和实物量，解决当前实践中用运输量代替需求量而不能反映实际需求的问题；利用交通工程理论和运输经济学的成本分析方法，从运输供给者成本、运输需求者成本和社会运输成本的角度构建广义综合运输效用函数，利用多路径概率分配方法在多种交通方式叠加构成的联合路网上进行交通分配，根据需求运输能力和设计运输能力的比较，得到能力缺口数据，利用多目标滚动优化方法，得到多种交通方式组合运能优化配置的方案；具体包括以下步骤：

步骤一.建立基于投入产出法的运输需求预测模型，进行综合运输需求分析及预测；

步骤二.分析各种交通方式的供给者成本、需求者成本和社会成本，构建广义综合运输效用函数，提出运输方式配置的选择模型；

步骤三.利用运输方式配置的选择模型进行交通分配，根据交通分配结果计算运输网络的需求运输能力和设计运输能力，分析运输网络的运能缺口状况；