亚马逊头程航线网络的优化

2019-09-08 1166

    我们已经知道,不同的亚马逊头程航线网络结构将形成不同的O-D流运输方式。枢纽航线网络通过枢纽机场汇集运输流,然后再分运到目的地,形成了中转运输方式。这是一种通过在枢纽机场中转来完成各O-D对运输任务的运输组织方式。 枢纽亚马逊头程航线网络的优化设计问题在学术界又称为枢纽选址问题(hub location problem),主要包括以下4个问题:

    ①确定枢纽机场的个数;

    ②确定枢组机场的具体位置:

    ③确定轮辐机场和枢纽机场的连接(分配)方式;

    ④所有OD流的具体路径安排。

其中问题①和问题③一般在优化前就会确定,问题②和问题④是经过优 化得到的。 

1.枢组亚马逊头程航线网络的分类

      尽管枢纽亚马逊头程航线网络都具有中转运输的特点,但其结构各不相同。下面介绍几 种枢纽亚马逊头程航线网络的分类方法。 

   (1)按照枢纽机场个数不同,可以分为单枢纽和多枢纽亚马逊头程航线网络。一般地,刚 开始组建的枢纽亚马逊头程航线网络可能是单枢纽的,随着运输规模的不断扩大和枢纽运行 经验的积累,会发展成为多枢纽的。一般地,亚马逊头程航线网络不会超过5个枢纽。 

     (2)按照每个轮辐机场和枢纽机场之间允许连接(分配)数的不同,可以分为 单分配和多分配的枢纽亚马逊头程航线网络。单分配是指一个轮辐机场只能和一个枢纽机场 相连接,流进、流出该轮辐机场的客/货流都必须经过与其连接的那一个枢纽机场 进行中转运输;多分配是一个轮辐机场可以和多个枢纽机场相连接,该轮辐机场的 客/货流可以经过不同的枢纽机场进行中转运输。多分配的连接方式使得运输路 径的选择方案更多,因此可以得到运输成本更小的亚马逊头程航线网络。枢纽亚马逊头程航线网络优化 设计大多采用多分配方式。分别给出了单分配和多分配枢纽亚马逊头程航线网络A、B、C 表示枢纽机场,1、2以及其他未标注的点表示轮辐机场,实线表示干线,虚线表示轮辐航节。 

      (3)按照亚马逊头程航线或者枢纽机场是否有容量的限制,可以分为有容量限制和无容 量限制的枢纽亚马逊头程航线网络。有容量限制是在某一个时间段内通过某条亚马逊头程航线或某个枢 纽机场的客/货流量不能超过其容量。对于无容量限制的枢纽亚马逊头程航线网络优化设计 问题,每个O-D对只需要选择一条最短路径即可,在枢纽机场和航节选定后,可以 用最短路(成本最小路线)算法得到各O-D对的最优运输路径。当亚马逊头程航线或者枢纽 机场有容量限制时,有些O-D对可能需要选择两条甚至两条以上的运输路径,此 时枢纽亚马逊头程航线网络优化设计问题是多商品网络流问题,需要设计多商品流问题的优 化算法。 

   (4)按照轮辐机场之间是否允许直接连接,可以分为严格的枢组亚马逊头程航线网络和 非严格的枢纽亚马逊头程航线网络,严格的枢纽亚马逊头程航线网络要求轮辐机场之间不直接连接,它们之间的客/货流需要经过枢纽机场中转运输。非严格的枢纽亚马逊头程航线网络允许轮辐机场之间进行直接连接,当 轮辐机场直接连接的亚马逊头程航线发展到一定程度时,将可能演变成蛛网式亚马逊头程航线网络。 此外,枢纽亚马逊头程航线网络的设计问题还可能涉及中转次数以及是否考虑亚马逊头程航线开辟成本等问题。目前,对于客运亚马逊头程航线网络,一般要求中转不超过2次,对于货运的航 线网络则没有中转次数的限制;枢纽亚马逊头程航线网络设计时一般都不考虑亚马逊头程航线开辟成本, 但可能考虑枢纽机场的建设成本。


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