□ 史丹丹，魏 明

(1.北京中遠(yuǎn)勞捷斯物資有限公司，北京 100125；2.南通大學(xué) 交通學(xué)院，江蘇 南通 226019)

為了安全起見，需要盡量避免危險品運輸經(jīng)過人群密集的城鎮(zhèn)和人群聚居區(qū)。關(guān)于危險品運輸?shù)穆窂皆O(shè)計，國內(nèi)外專家已經(jīng)有了較多的研究分析。麻存瑞等研究提出了不確定環(huán)境中危險品運輸路徑魯棒性優(yōu)化[1]；沈小燕等研究提出了貨物運輸路線優(yōu)化評價[2];楊信豐等研究提出了多屬性時間依賴網(wǎng)絡(luò)的城市危險品運輸路徑優(yōu)化[3]；馮樹民等建立了規(guī)劃層面的危險品運輸路徑優(yōu)化模型[4]。有上可知，現(xiàn)有研究較少涉及道路交通管制對危險品運輸線路設(shè)計的影響，現(xiàn)有研究與實際有一定差距。綜上所述，本文研究一類考慮道路交通管制的危險品運輸路徑最優(yōu)化模型，根據(jù)危險品的特殊性，從所有可訪問道路網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中，確定車輛在規(guī)定時間內(nèi)訪問被允許的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，從而完成危險品運輸目的。最后，通過一個簡單算例來驗證該模型的正確性。

1 問題描述和數(shù)學(xué)模型

危險品運輸網(wǎng)絡(luò)包括網(wǎng)絡(luò)節(jié)點和相鄰路段，其中危險品位于部分網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。考慮危險品的特殊性，部分路段在規(guī)定交通管制時間范圍內(nèi)禁止危險品車輛進(jìn)入運營。根據(jù)危險品的空間分布，如何安排車輛從調(diào)度中心出發(fā)，確定車輛訪問哪些網(wǎng)絡(luò)節(jié)點以及它們的順序，在規(guī)定時間內(nèi)裝卸危險品，從而將這些危險品運輸至目的地。有上可知，數(shù)學(xué)模型如下：

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

(8)

式(1)追求所有危險品的總運輸時間最少。式(2)-(8)約束條件，其中：式(2)表示每輛車必須訪問一個節(jié)點；式(3)確保若車輛訪問危險品則必須途徑其所在節(jié)點；式(4)表示若車輛訪問相鄰節(jié)點則該節(jié)點必須被車輛訪問；式(5)表示每輛車到達(dá)相鄰選中節(jié)點之間關(guān)系；式(6)表示每輛車到達(dá)相鄰選中節(jié)點之間時間關(guān)系；式(7)表示每輛車到達(dá)節(jié)點的時間滿足交通管制時間；式(8)表示每輛車的載重能力約束。

2 算例分析

某危險品運輸網(wǎng)絡(luò)如圖1所示，總共1個調(diào)度中心(D)和18個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(N1-N15)，其中7個危險品(N3、N5、N6、N10、N13-N15)分布在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點上。已知每個危險品的重量為100kg和車輛的載重為500kg，根據(jù)交通管制時間，如何確定危險品物流的運輸路徑，追求最短配送時間。

圖1 危險品運輸網(wǎng)絡(luò)

利用C#編程實現(xiàn)基于Cplex的求解框架調(diào)度平臺，求解調(diào)度結(jié)果如表1所示，從中可知：①車輛1先后裝卸危險品N10、N13和N3，途徑交通網(wǎng)絡(luò)節(jié)點N12、N11和N1；車輛2先后裝卸危險品N14、N5、N15和N6，途徑交通網(wǎng)絡(luò)節(jié)點N3、N2、N6、N7、 N8和N9。②由于道路交通管制，無法追求最短路徑，如：車輛1無法直接途徑N12和N10，車輛2無法直接途徑N6和N4。

表1 最佳調(diào)度方案

3 結(jié)論分析

針對實際道路交通管控對危險品運輸線路設(shè)計的影響，本文建立了一類混合整數(shù)線性規(guī)劃模型，根據(jù)危險品的特殊性，確定車輛在規(guī)定時間內(nèi)訪問被允許的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，從而完成危險品運輸目的，計算結(jié)果符合直觀分析。