[发明专利]有限信息情景下考虑到返程的可靠性连续选址方法

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连续选址方法，包括以下步骤：步骤1、选址模型假设，步骤2、定义变量，步骤3、选址模型构建，3.1、在同质连续平面内求解单位面积下的选址模型表达式；3.2、根据3.1的结果求解在二维异质连续平面S内的选址模型表达式，最后得到在二维异质连续平面内选址模型的最优总费用和最优设施建设数量；3.3、对选址模型的最优总费用和最优设施建设数量进行离散化，得到选址模型的优化结果。

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连续选址方法。

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，如图1所示：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，如图2(a)所示。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，如图2(b)所示。

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。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种有限信息情景下考虑到返程的可靠性连续选址方法，构建一种在不完全信息情景下，增加运输返程成本的往返双程路径模式的运输节点可靠性连续选址模型，即，CRLP-IITT模型。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种有限信息情景下考虑到返程的可靠性连续选址方法，包括以下步骤：步骤1、选址模型假设

(1)运输节点建设投入使用后，并不是永久可用，存在一定的损坏概率；

(2)各运输节点间损坏概率是相互独立的；