郎海鵬，付靜靜

（1.山西省交通科學研究院，山西 太原 030006；2.長安大學 公路學院，陜西 西安 710064）

迄今為止，高速公路交通運行狀態(tài)在國內(nèi)外尚無統(tǒng)一的定義，根據(jù)國內(nèi)外學者研究現(xiàn)狀，在不同的道路狀況下駕駛員對于交通運行狀態(tài)的心里感受是不同的，從客觀上來解釋，即交通流特征參數(shù)隨著交通運行狀態(tài)的變化而變化?，F(xiàn)在比較通用的是采用美國《道路通行能力手冊》中提出的服務(wù)水平來判定交通運行狀態(tài)，并采用模糊的語言如“優(yōu)”、“良”、“一般”、“較差”、“差”等對交通運行狀態(tài)進行定性描述。

1 評價指標分析

高速公路交通系統(tǒng)是一個非線性、多維數(shù)、復(fù)雜可變的大系統(tǒng)，影響因素繁多，因此，傳統(tǒng)的根據(jù)單一指標衡量高速公路交通運行狀態(tài)的方法不夠全面。例如，相同的交通流量往往對應(yīng)著完全不同的交通運行狀態(tài)。因此，應(yīng)該采用多個指標進行全面科學的評價。

1.1 飽和度

對于已有的高速公路而言，其通行能力是固定的，飽和度是實際交通量與通行能力的比值，能準確的反映高速公路的負荷和擁擠狀態(tài)，因此，將它作為高速公路基本路段交通運行狀態(tài)的評價指標之一。

參考美國《道路通行能力手冊》、《公路工程技術(shù)標準》（JTG B01—2003）及相關(guān)研究所的研究成果，給出基于飽和度的高速公路基本路段交通運行狀態(tài)分級標準，如表1所示。

表1 基于飽和度的高速公路基本路段運行狀態(tài)分級標準

1.2 車速

當有不良運行狀態(tài)產(chǎn)生時，車速在反應(yīng)交通變化上最為迅速和敏感，如果車速明顯低于正常值時，表明該基本路段的交通處于擁擠狀態(tài)。結(jié)合國內(nèi)相關(guān)研究，并參考相關(guān)車速調(diào)查數(shù)據(jù)來確定基于車速的高速公路基本路段交通運行狀態(tài)的分級標準，如表2所示。

表2 基于車速的高速公路基本路段交通運行狀態(tài)分級標準

1.3 空間占有率

據(jù)調(diào)查經(jīng)驗，當超音波檢測器檢測到的空間占有率上升到15%～25%時，高速公路上就會發(fā)生交通擁擠。因此，空間占有率對確定交通瓶頸和交通擁擠的地點具有指導作用，采用空間占有率作為評判標準之一能較好的判斷高速公路基本路段交通運行狀態(tài)。根據(jù)相關(guān)文獻確定基于空間占有率的高速公路基本路段交通運行狀態(tài)分級標準，如表3所示。

表3 基于空間占有率的高速公路基本路段交通運行狀態(tài)分組標準

2 模糊綜合評價法

模糊綜合評價法最早由我國學者汪培莊提出的，是模糊數(shù)學的一種具體應(yīng)用，具有數(shù)學模型簡單的優(yōu)點，對多因素、多層次復(fù)雜問題評價效果較好，成為近年來應(yīng)用較多的評價方法之一。

2.1 模糊綜合評價的基本步驟

1）建立高速公路基本路段交通運行狀態(tài)評價指標集U＝｛X，Y，Z｝，其中X代表飽和度，Y代表車速，Z代表空間占有率。

2）建立高速公路基本路段交通運行狀態(tài)評價集V＝｛v1，v2，v3，v4，v5｝，其中v1代表高速公路基本路段交通運行狀態(tài)處于“優(yōu)”，v2代表狀態(tài)“良”，v3代表狀態(tài)“一般”，v4代表狀態(tài)“較差”，v5代表狀態(tài)“差”。

3）建立高速公路基本路段交通運行狀態(tài)單指標評價。如建立一個從U到X的模糊映射，此時指標集中的每個指標u與X，Y，Z的笛卡爾乘積X×中的元素（x，y，z）對應(yīng)，則單指標評價矩陣為R，R，R＝［R1，R2，R3］T，即R1＝（r11，r12，r13，r14，r15），R2＝（r21，r22，r23，r24，r25），R3＝（r31，r32，r33，r34，r35），R1表示飽和度相對于狀態(tài)優(yōu)、良、一般、較差、差的隸屬度，R2表示車速相對于狀態(tài)優(yōu)、良、一般、較差、差的隸屬度，R3表示空間占有率相對于狀態(tài)優(yōu)、良、一般、較差、差的隸屬度。評價矩陣為

4）建立與指標相對應(yīng)的權(quán)重集。在模糊數(shù)學綜合函數(shù)的基礎(chǔ)上建立模糊集W＝［w1，w2，w3］來表示每個指標的權(quán)重，常用的模糊綜合函數(shù)有幾何平均值、加權(quán)平均值、單因素決定性及多因素突出性。本文選擇加權(quán)平均型，則w1代表飽和度所占的比重，w2代表車速所占的比重，w3代表空間占有率所占的比重，并滿足w1＞0，w2＞0，w3＞0和w1＋w2＋w3＝1兩個約束條件。

5）建立高速公路基本路段交通運行狀態(tài)多指標綜合評價集B

式中：“∧”為取大運算，“∨”為取小運算。其中b1，b2，b3，b4，b5分別為高速公路基本路段處于“優(yōu)”、“良”、“一般”、“較差”、“差”狀態(tài)的重要程度，max｛b1，b2，b3，b4，b5｝為評價的最終結(jié)果。

2.2 確定隸屬度函數(shù)

隸屬度函數(shù)的確定對于建立模糊綜合評價模型來說至關(guān)重要，本文選取線性分析法，具體操作步驟為：確定一個連續(xù)的值域區(qū)間內(nèi)具有分界效果的點，將某個指標的實際數(shù)值通過線性內(nèi)插公式進行計算，即可得到其隸屬度。例如，評價指標為空間占有率z，其隸屬度函數(shù)為g（z），對各交通運行狀態(tài)評價集的隸屬度為g1（z），g2（z），g3（z），g4（z），g5（z）

4 結(jié)束語

在本文中研究了一個供應(yīng)商和制造商的供應(yīng)鏈中的分級協(xié)調(diào)機制問題。根據(jù)其模型，運用模擬退火算法，提出求解該問題的一種求解方法。通過運用c＋＋對該問題進行了求解，得到了接近最優(yōu)解的生產(chǎn)總成本最小，供應(yīng)總利潤最大的解，最后的算例證明了針對供應(yīng)鏈角色，模擬退火算法是一種高效算法。但是，兩個模型僅僅提供了解決在確定條件下供應(yīng)商和生產(chǎn)商之間關(guān)系的框架，為了解決更廣泛的問題，并求得更精確的解，還需對模型添加相應(yīng)的決策變量和約束條件，或考慮有關(guān)模糊條件下的建模。

［1］林勇，馬士華.供應(yīng)鏈管理［M］.北京：高等教育出版社，2003.

［2］蔡連僑，陳劍.供應(yīng)鏈建模與優(yōu)化［J］.系統(tǒng)工程理論與實踐，2001（6）：26－33.

［3］邢文訓，謝金星.現(xiàn)代優(yōu)化計算方法［M］.北京：清華大學出版社，2005.

［4］黃平，孟永鋼.最優(yōu)化理論與方法［M］.北京：清華大學出版社，2009.

［5］汪定偉，王俊偉，王洪峰，張瑞友，郭哲.智能優(yōu)化方法［M］.北京：高等教育出版社，2007.

［6］何利英.面向客戶的供應(yīng)鏈優(yōu)化模型研究［D］.成都：西南交通大學，2003.

［7］孫文瑜，袁亞湘.最優(yōu)化理論與方法［M］.蘭州：科學出版社，1997.

［8］張文修，梁怡.遺傳算法的數(shù)學基礎(chǔ)［M］.西安：西安交通大學出版社，2003.