以通航梯级枢纽为核心的水陆耦合集散交通系统构建方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及航运开发规划及综合交通设计领域，尤其设及一种W通航梯级枢纽为 核屯、的水陆禪合集散交通系统构建方法。
【背景技术】
[0002] 在大型江河普遍做过梯级开发的背景下，航运规划主要集中在航道整治、通航条 件的优化及航运调度上，缺乏在已知航运效能的基础上对航运和其它运输方式的统筹调 配。同时，现有综合交通系统的研究侧重于各运输方式内部的发展与相互间的协调，缺乏航 运与陆运间的配合方案及效益分析，没有充分调动梯级枢纽在区域交通中的作用。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于提供一种W通航梯级枢纽为核屯、的水陆禪合集散交通系统构 建方法，从而解决现有技术中存在的前述问题。
[0004] 为了实现上述目的，本发明所述W通航梯级枢纽为核屯、的水陆禪合集散交通系统 构建方法，该方法按照下述具体步骤实现：
[0005]S1，从现有交通底图中提取物流网络图，获取航运枢纽节点和城镇节点；
[0006]S2,建立航运枢纽节点与城镇节点的连接；所述城镇节点与所述航运枢纽节点道 路直接连通；
[0007]S3,根据物资扩散模型计算每个航运枢纽节点物资的扩散覆盖范围；
[0008]S4,对目标航道的货运输出能力及货运输出区域输出需求做匹配，更新货运扩散 覆盖范围。
[0009] 优选地，步骤S1，具体按照下述步骤实现：从区域实际交通图中提取出与航道和 航运枢纽相连的道路，W资源中屯、、需求中屯、和交通枢纽为节点建立拓扑网络，统计所有道 路的等级和道路所对应的运输能力和运价成本，完成物流网络图。
[0010] 优选地，步骤S3,具体按照下述步骤实现：
[0011]A1，建立物资扩散模型，所述物资扩散模型包括航运扩散子模型和航运驱动的陆 地扩散子模型；
[0012]A2，w航运枢纽节点需输出的货运量数据，根据航运扩散子模型得到航运物资在 航运枢纽节点j的航运扩散范围，所述航运扩散范围包括；W航运枢纽节点j为中屯、、W航 运枢纽节点j的航运扩散半径fj.为半径的扩散圈的圆面积与前一航运枢纽扩散圈下游到 航运枢纽节点j扩散圈之间形成的面积之和；
[0013] 其中，所述W航运枢纽节点j的航运扩散半径rj.的计算公式为公式（1);
[0014]
[0015]rj表示航运枢纽节点j的航运扩散半径，单位km ;
[0016]X表示航运枢纽节点j的行政区域对运输物资的单位面积消费能力，单位元/km2;
[0017]at表示单位重量物资到达航运枢纽节点j时的销售价值，单位元/万吨；所述销 售价值包括物资原始成本价值、物资运输成本和物资基本利润；
[0018] Wj表示在航运枢纽节点j的航运扩散范围内所需要的物资重量，单位万吨；
[0019]A3,由航运枢纽节点j与城镇节点的连接和城镇节点的对物资的吸收能力分配在 航运枢纽节点j下船后的货物沿城镇节点方向进行陆地传播的配比，在每个传播方向上根 据航运驱动的陆地扩散子模型中的中屯、城镇福射半径公式计算理论陆地扩散覆盖范围，中 屯、城镇福射半径公式如公式（2);
[0020]
[0021]其中，e为中屯、城镇的编号，W。为到达中屯、城镇K的物资重量，单位万吨，X。为中屯、 城镇e的行政区域对所运输物资的单位面积消费能力，单位元/km2;at表示单位重量物资 到达中屯、城镇e时的销售价值，单位元/万吨；
[0022] A4,所述航运枢纽节点j的物资扩散覆盖范围为航运扩散范围与中屯、城镇的理论 陆地扩散覆盖范围之和。
[0023] 更优选地，在步骤A2中，所述航运扩散子模型中还包括计算在物资到达航运枢纽 节点j后，更新后的物资量，如公式（3);
[0024] W' J = W广A Wj'+ A W' J (3)
[00巧]其中，Wj表示到达航运枢纽节点j时船承载的货物量，单位万吨；
[0026] W'J表示到达航运枢纽节点j更新后的物资量，单位万吨；
[0027] A Wj表示在航运枢纽节点j被卸载的物资量，单位万吨；
[0028]Aw' J表示在航运枢纽节点j新装船的物资量，单位万吨。
[0029] 更优选地，步骤A3具体按照下述步骤实现：
[0030]A31，根据公式（4)，计算从航运枢纽节点j向与其相连的中屯、城镇Y陆运扩散的理 论扩散距离d;
[0031]
[0032] 其中，Aw表示在航运枢纽节点j被卸载的物资量，单位万吨；
[0033]V表示连接航运枢纽节点j与中屯、城镇Y之间的道路的运输平均速度，单位km/h ;
[0034] k表示连接航运枢纽节点j与中屯、城镇Y之间的道路运输能力，单位万吨/km ; [00巧]f表示运输消耗费率，单位元/万吨；
[0036] a t表示单位重量物资到达航运枢纽节点j时的销售价值，单位元/万吨；所述销 售价值包括物资原始成本价值、物资运输成本和物资基本利润；
[0037] a表示单位重量物资到达航运枢纽节点j时的成本价值，单位元/万吨；
[0038]W表示从航运枢纽节点j到中屯、城镇Y运输的物资重量，单位万吨；
[0039] d表示航运枢纽节点j向与其相连的中屯、城镇Y陆运扩散的理论扩散距离，单位 km;
[0040]A32,判断所述理论扩散距离d是否大于等于所述航运枢纽节点j与中屯、城镇Y的 实际距离S，如果是，则保留从航运枢纽节点j向中屯、城镇Y物资扩散的线路，并进入A4 ;如 果不是，则删除从航运枢纽节点j向中屯、城镇Y物资扩散的线路。
[0041] 更优选地，根据步骤A2中计算得到的航段内所有航运枢纽节点中最大的航运扩 散半径rmay计算航线最适宜修建枢纽对应货运码头的位置，具体方式如下：
[0042] B1，通过航运扩散子模型获取航段内所有航运枢纽节点中最大的航运扩散半径 r。。,;流域内共有经济中屯、城镇节点X 1、X2、X3......X。，所述X。表示经济中屯、城镇节点，所述 n> 1，表示经济中屯、城镇节点的数量；
[0043] B2, W在基础条件符合需求航段上的变点0为中屯、、R为半径做圆，所述 R《1. 计算满足公式巧）的经济中屯、城镇节点的数量；
[0044] d|〇xJ《R妨；
[004引其中，d|0xj表示经济中屯、城镇节点与变点0之间的距离，单位km;
[0046]B3,记录经济中屯、城镇节点的数量最多时，航段上的变点0与每个经济中介节点 的距离；然后采用目标函数公式化），求得航段上最适宜修建枢纽对应货运码头的位置；
[0047]
[0048] 其中，Z表示满足公式巧）的经济中屯、城镇节点的最多数量；
[0049]dIOXml表示经济中屯、城镇节点与变点0之间的距离，单位km;
[0050] 所述基础条件包括；地形、水深和水流。
[0051] 本发明的有益效果是：
[0052] (1)本发明更紧密地与梯级水库综合调度结合，更充分地发挥梯级的交通运输价 值。
[0053] (2)本发明实现了在综合调度背景下的航运与陆运的综合，更充分地调动现有交 通资源，本发明还充分考虑了货运能力与区域消费能力的匹配，节省运输能力。
[0054] (3)随着航道建设与区域道路改造，本发明所述方法具有可持续发展性。
【附图说明】
[00巧]图1是航运节点的航运扩散范围示意图；
[0056]图2是实施例中获取的实际扩散范围示意图；其中，J1、J2、J3、J4依次为乌东德、 白鹤滩、溪洛渡、向家巧；Y1、Y2、Y3、Y4依次为九龙坡集装箱码头、洁陵专业滚装码头、红溪 沟港区、种归港=峡翻巧物流园区码头；C1为成都，C2为重庆，图2中被Y1九龙坡代替，C3 为贵阳，C4为昆明；tl-t27为27个主要城市，其中tl6为攀枝花；中屯、黑点五边形注记代表 稀±矿，白屯、菱形代表磯矿，黑色方块代表煤矿，黑屯、=角形代表铁矿及伴生黑色金属矿； 黑边灰色带为金沙江及长江；黑白相间粗线为铁路，深灰带黑虚线屯、粗线为高速公路，黑色 稍细线为国道，灰色更细线为省道；左上-右下方向斜线区域为匹配后的实际航运扩散范 围，右上-左下方向斜线区域为匹配后的实际陆路扩散范围。
【具体实施方式】
[0057] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，W下结合附图，对本发明进 行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的【具体实施方式】仅仅用W解释本发明，并不用于 限定本发明。
[0058] 本发明所述W通航梯级枢纽为核屯、的水陆禪合集散交通系统构建方法，按照下述 具体步骤实现：
[0059]S1，从现有交通底图中提取物流网络图，获取航运枢纽节点和城镇节点；
[0060]S2,建立航运枢纽节点与城镇节点的连接；所述城镇节点与所述航运枢纽节点道 路直接连通；
[0061]S3,根据物资扩散模型计算每个航运枢纽节点物资的扩散覆盖范围；
[0062]S4,对目