考慮交通管制的公路大件運(yùn)輸線路選擇模型研究

潘婷婷 張世偉

摘 要：考慮到公路大件運(yùn)輸中實(shí)行交通管制雖然方便運(yùn)輸，但在一定程度上也對市民造成了干擾。本文在道路交通阻抗函數(shù)基礎(chǔ)上建立交通管制下公路大件運(yùn)輸擾民程度數(shù)學(xué)模型，并分析傳統(tǒng)公路大件運(yùn)輸路線選擇影響因素，最后通過熵法對技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性、時(shí)效性和擾民程度等因素處理得到各因素相對權(quán)重。最后建立公路大件運(yùn)輸路線選擇方案最優(yōu)目標(biāo)函數(shù)。通過本文，公路大件運(yùn)輸路線選擇方案可得技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性、時(shí)效性和擾民程度綜合最優(yōu)，從而達(dá)到運(yùn)輸便宜高效，市民受擾程度最低的目的。

關(guān)鍵詞：公路大件運(yùn)輸路線選擇;交通管制;擾民程度

中圖分類號：F259.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

0 引言

公路大件運(yùn)輸指公路運(yùn)輸中對龐大、沉重而又不可分割的整體貨物的運(yùn)輸[1]。公路大件運(yùn)輸車隊(duì)因龐大而不靈活，使用交通管制在高速公路上出入口逆行、在城市道路中占雙道行駛等是運(yùn)輸過程中常規(guī)操作。交通管制雖然方便了公路大件運(yùn)輸，但在一定程度上也對市民造成了干擾。

現(xiàn)有公路大件運(yùn)輸路線選擇主要考慮安全性、技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性和時(shí)效性因素的影響，缺乏對公路大件運(yùn)輸造成的擾民情況的考慮。從交通角度看，公路大件運(yùn)輸路線選擇方案不僅應(yīng)該技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性和時(shí)效性綜合最優(yōu)，更應(yīng)最低限度減少對民眾出行的干擾。本文在考慮傳統(tǒng)公路大件運(yùn)輸路線選擇因素的前提下，增加交通管制造成的擾民程度因素來路線選擇，以盡可能提升公路大件運(yùn)輸路線選擇的合理性。

1 交通管制下公路大件運(yùn)輸擾民程度

為將大件設(shè)備快速運(yùn)送至目的地，需要對備選路線采取相應(yīng)的交通管制措施，即是按路段情況采用全管制、半幅管制以及不管制的路段管制的方式。而交通管制的實(shí)施必然會(huì)對社會(huì)車輛的正常運(yùn)行帶來干擾，從而產(chǎn)生一定程度的擾民。

1.1 道路交通阻抗函數(shù)

路阻（又稱道路交通阻抗）是指道路使用主體出行時(shí)路段行駛所消耗的行程時(shí)間。在交通流分配中道路交通阻抗可通過路阻函數(shù)來表示。該函數(shù)能描述路段交通量與行駛時(shí)間的關(guān)系。采用美國聯(lián)邦公路管理局的BPR函數(shù)[2]，表達(dá)式為：

1.2 擾民程度的數(shù)學(xué)模型

對于擾民程度，定義為管制情況下對于社會(huì)車輛產(chǎn)生的延誤與不管制情況下的社會(huì)車輛通行時(shí)間之比，具體情況如下：1）不管制情況下，大件運(yùn)輸車隊(duì)與社會(huì)車輛混行，對于社會(huì)車輛沒有延誤，產(chǎn)生的影響很小，可以忽略不計(jì);2）半幅管制情況下，社會(huì)車輛的延誤時(shí)間為半幅管制情況下社會(huì)車輛的通行時(shí)間與不管制情況下社會(huì)車輛的通行時(shí)間之差;3）全管制情況下，社會(huì)車輛的延誤時(shí)間為運(yùn)輸車隊(duì)通過該路段的時(shí)間[3]。

若某相鄰兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的第m條可行運(yùn)輸線路若因日間管制造成的擾民程度過大決定夜間通行，由于夜間通行對居民干擾較少，則該路段運(yùn)輸擾民程度為0但運(yùn)輸時(shí)間增長。

2 傳統(tǒng)公路大件運(yùn)輸線路選擇影響因素

2.1 技術(shù)性影響因素

技術(shù)性影響因素即道路通過能力，是指道路的路面負(fù)載能力、坡度、彎道半徑、橋梁荷載等道路條件能否滿足大件運(yùn)輸通過時(shí)所需的道路寬度、高度、承重等通行條件。通過技術(shù)性影響因素可篩選可行路線。

2.2 經(jīng)濟(jì)性影響因素

經(jīng)濟(jì)性影響因素是公路大件運(yùn)輸項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)過程中產(chǎn)生的費(fèi)用，主要包括：車輛運(yùn)輸費(fèi)（車輛保修和折舊費(fèi)、駕駛員薪金等）、車輛燃油費(fèi)、道路通行費(fèi)、線路排障加固的費(fèi)用、與相關(guān)部門的協(xié)議費(fèi)、技術(shù)咨詢費(fèi)等其他相關(guān)費(fèi)用[4]。通過經(jīng)濟(jì)性影響因素可求得可行路線費(fèi)用。

2.3 時(shí)效性影響因素

時(shí)效性影響因素即運(yùn)輸時(shí)間，主要包括設(shè)備裝卸時(shí)間、在途行駛時(shí)間、受道路條件及天氣條件影響的停留時(shí)間以及項(xiàng)目前期線的路勘察、排障時(shí)間。通過時(shí)效性影響因素可求得可行路線用時(shí)。

3 公路大件運(yùn)輸方案評價(jià)

3.1 熵法確定權(quán)重

本文使用熵法對技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性、時(shí)效性和擾民程度等因素處理，通過這種數(shù)學(xué)分析方法，得到各因素相對權(quán)重。

3.2 多目標(biāo)最優(yōu)化理論評價(jià)方案

經(jīng)多目標(biāo)最優(yōu)化理論評估，公路大件運(yùn)輸路線選擇方案技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性、時(shí)效性和擾民程度綜合最優(yōu)，從而達(dá)到運(yùn)輸便宜高效，市民受擾程度最低的目的。設(shè)經(jīng)濟(jì)性，經(jīng)濟(jì)性、時(shí)效性和擾民程度作為，得方案最優(yōu)目標(biāo)函數(shù)：

4 結(jié)論

本文在公路大件運(yùn)輸路線選擇的傳統(tǒng)影響因素基礎(chǔ)上，考慮因交通管制造成的擾民程度，并對擾民程度分析定量，建立了公路大件運(yùn)輸中因?qū)崿F(xiàn)交通管制造成的擾民程度的數(shù)學(xué)模型。同時(shí)對公路大件運(yùn)輸路線選擇方案的技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性、時(shí)效性和擾民程度由熵法求得各自相對權(quán)重，建立了公路大件運(yùn)輸路線選擇方案最優(yōu)目標(biāo)函數(shù)。由于不同運(yùn)輸客戶對技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性、時(shí)效性和擾民程度的偏重不同，運(yùn)輸單位可以以運(yùn)輸客戶的要求求得各因素相對權(quán)重，從而使用本文最優(yōu)目標(biāo)函數(shù)求得最優(yōu)路線。

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