[发明专利]有限信息情景下考虑到返程的可靠性离散选址方法

说明书

本发明涉及一种有限信息情景下考虑到返程的可靠性离散选址方法，包括：选址模型假设，定义变量，选址模型构建，选址模型求解，本发明的技术关键点：运输网络内客户在信息失效情景下的访问策略描述，信息失效情景下的区域运输网络可靠性选址离散模型的构建，信息失效情景下的区域运输网络可靠性选址离散模型的求解，构建了基于拉格朗日松弛算法的求解方法，并用实例数据验证了模型和算法的高效性和适用性。观察到当设置更多备份设施时，备份设施的边际收益将降低。往返需要考虑可靠的设施位置问题，特别是不完全信息问题。此外还指出，正确的信息路线方案对于获得正确设施位置非常重要。关键参数灵敏度分析结果表明，该模型具有稳定性。

技术领域

本发明涉及交通运输工程、物流工程中的基础设施、节点选址的优化布局，具体涉及一种有限信息情景下考虑到返程的可靠性离散选址方法。

背景技术

无论是在商用运输系统(如物流网络)中还是公共交通系统中，如何选择出最优的设施位置，都是整个规划系统的首要问题，也是中心决策问题。选址问题的本质就是在指定的区域内建设一定数目的设施，从而满足该区域内所有顾客的服务要求，在这个过程中，会产生设施的一次性建设费用和顾客的长期的运输费用：所谓优化选址模型，就是以最经济的方式建设服务设施，以获得相对最佳的系统表现。众所周知，在选址模型中建设成本和长期运输成本之间存在着效益背反效应，简单来说，如果我们意图减少建设成本，那么建造设施的数量必然减少，顾客到设施的平均距离增加，最终导致运输成本增加；反之，如果我们要减少运输成本，意味着顾客要更加容易的到达服务设施，就必须建造更多的设施，从而导致较高的建设成本。这个关系颇类似天平，如果一方减少，相当于一定会导致另一方的增加，而优化的目的就在于找到一个平衡点，使得二者之和最小。

既有研究发现，无论是在自然灾害还是人为事故中，设施都是可能受到损害的，意识到在选址时考虑的因素除了系统的高效率运转之外，还应该考虑到系统的可靠性。解决可靠性选址问题的经典方法是利用备用设施的思路，即由Snyder和Daskin于2005年提出的固定费用的可靠性设施选址模型。

现有技术一：既有的可靠性选址模型有一个基本假设，也被称为完全信息假设，即，每个顾客会有一个主要服务设施和若干个备用服务设施，当主要服务设施发生失效的情况时，该顾客立即知道设施的实时状态信息，通过访问其他可用的备用服务设施以获得服务。顾客将得到设施的实时状态信息，从而可以按照分配好的优先级别，从自己的所在地直接到达一个有效设施的位置。

现有技术二：但在现实中，由于技术壁垒、信息传播失效等原因，这个假设并不是一直成立的，因此现有技术二又提出了更加符合现实的不完全信息假设，即，顾客并不能得知设施实时运行状态的信息，他将按照预先规定的次序逐一访问附近的设施，直到找到处于正常运营状态的设施并得到服务，或者访问完所有指定的设施却发现全部损坏，则放弃服务并因此接受惩罚成本。

但现有技术二中存在以下缺点：

(1)该现有技术针对的是交通中的客运现象进行探讨，得到的是综合客运枢纽的选址优化方法，没有针对交通中的货运现象进行讨论，忽略了货物运输的返程成本特性。因为运输活动的特殊性，当该活动结束——货物交接之后，运载工具一般都要返回原出发地，即，返程的运输成本是存在的。

(2)现有技术二构建的模型是一种离散模型，求得精确解的时间较长，因此只能应用于较小规模或中等规模情景，对大规模场景，大数据处理能力差，无法在一定的时间内求得精确解。

现有技术三：有限信息情景下考虑返程的可靠性连续选址方法CRLP-IITT

现有技术三的缺点：选址问题中的连续模型一般是不能直接求解的，仅能利用连续近似方法将公式进行转化，得到一个能够求得近似最优解的公式，并需要对模型结果进一步采用离散化法算法求解获得离散选址方案。操作复杂，不便于利用。

发明内容