[发明专利]面向梯级水库群的水运与陆运运能间动态匹配度评价方法

说明书

本发明公开了一种面向梯级水库群的水运与陆运运能间动态匹配度评价方法，涉及梯级水库群航运开发规划及综合交通设计领域。本发明面向梯级水库群，根据库区航道运输能力的动态性变化特点，基于灰色关联分析原理，以梯级水库群库区航道与互联陆路间的动态运能匹配度之和最大为目标，通过在已知的时段序列内，给定物资运输需求量随时间发生变化的序列；确定所述梯级库区航道水运运能上、下限和对应陆路通道的陆运运能上限；计算每个时刻所述梯级库区航道的水运运能和与对应的陆运运能匹配度之和，重复多次迭代计算获得最优匹配状态。本方法可以使库区航道水运和互联陆运间运能分配更加合理，最大限度提高梯级水库群的航运能力。

技术领域

本发明涉及梯级水库群航运开发规划及综合交通设计领域，尤其涉及一种面向梯级水库群的水运与陆运运能间动态匹配度评价方法。

背景技术

在流域梯级水利枢纽综合开发的背景下，梯级库区航运运能的发挥受到货运需求量，及防洪、发电、灌溉等其他水库调度任务的影响。现有技术主要集中在考虑上述影响下通过航道整治、通航水流条件优化、多目标水库调度等方法提升库区航道运输能力，但，现有技术忽略了水陆耦合交通运输网络下，梯级库区航道的理论运能和与其互联的陆路运能的动态演变过程，不能准确的评价水运与陆运间的匹配程度，存在局限性，从而造成规划水运运能与陆运运能的不匹配，导致运能配置不合理、梯级水库群航运开发规划和综合交通设计实际需求差距较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种面向梯级水库群的水运与陆运运能间动态匹配度评价方法，从而解决现有技术中存在的前述问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

S1，在已知的时段序列内，给定物资运输需求量随时间发生变化的序列；

S2，根据梯级库区航道联合航运调度方式确定所述梯级库区航道水运运能上、下限；

S3，根据与所述梯级库区航道互联的陆路交通网络特征确定陆路通道的陆运运能上限；

S4，针对梯级库区所处区域的水陆耦合集散交通系统，计算每个时刻所述梯级库区航道的水运运能和与所述梯级库区航道对应的陆运运能匹配度之和，重复多次迭代计算获得最优匹配状态。

优选地，步骤S2为：在已知的时段序列内，根据物资运输需求量建立所述梯级库区航道水运运能的状态-时间二维向量X₀为式(1)所示：

X₀表示给定的梯级库区水运运能的状态-时间向量；

x_ij⁰表示梯级库区航道在第i时段j状态下要求输出的运能；

i≤M，j≤N，M表示时间段的个数，N表示在指定时间段内的状态个数；

根据公式(1)确定所述梯级库区航道水运运能上、下限。

优选地，步骤S3，在步骤S2的基础上确定与所述梯级库区航道对应的陆路通道演变过程中的k种网络结构下运能的状态-时间二维向量集合为式(2)所示：

Y_k表示陆路通道不同网络结构运能的状态-时间向量集合；

y_ij^k表示陆路通道在第k种结构下第i时段j状态下的陆运运能，k＝1,2，……，R；

根据公式(2)获得与所述梯级库区航道互联的陆路交通的陆运运能上限。

优选地，步骤S4中，运用所述梯级库区航道的水运运能与互联陆路运能间的动态匹配模型，计算任意一个时刻任意状态下所述梯级库区航道的水运运能和与所述梯级库区航道对应的陆运运能匹配度之和，所述动态匹配模型如公式(3)所述：