王紫萌　周建勤

摘要：鑒于大型交通線路建設(shè)項(xiàng)目的物資需求隨時(shí)間變化（在初期階段需求較低;在后續(xù)階段項(xiàng)目全面展開，需求顯著上升），本文采用線積分對(duì)沿線連續(xù)分布的線狀物資需求進(jìn)行刻畫，構(gòu)建兩階段設(shè)施選址模型，第一階段進(jìn)行部分設(shè)施的選址，第二階段對(duì)剩余設(shè)施選址，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)總成本最低的目標(biāo)。針對(duì)模型特點(diǎn)，設(shè)計(jì)基于Voronoi圖的兩階段交替定位-分配（alternative location-allocation，ALA）算法進(jìn)行求解，并進(jìn)行實(shí)例分析，比較兩階段模型與傳統(tǒng)模型的異同。研究表明，將兩階段設(shè)施選址模型應(yīng)用于交通線路建設(shè)項(xiàng)目多物流節(jié)點(diǎn)選址，能節(jié)約運(yùn)營(yíng)成本，并緩解初期資金壓力。

關(guān)鍵詞：設(shè)施選址; 線狀需求; 交替定位-分配（ALA）算法; Voronoi圖

中圖分類號(hào)：? U492.1+44

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

Two-stage facility location problems with linear demands

WANG Zimeng， ZHOU Jianqin

（School of Economics and Management， Beijing Jiaotong University， Beijing 100044， China）

Abstract：

The material demand of a large-scale traffic line construction project changes with time： the demand is lower in the initial stage; the project is fully carried out in the subsequent stage， and the demand is significantly increased.In view of this， the line integral is adopted to describe the linear material demands with the continuous distribution along the line， and a two-stage facility location model is constructed， where some facilities are located in the first stage， and the others are located in the second stage so as to minimize the total cost. According to the characteristics of the model， a two-stage alternative location-allocation （ALA） algorithm based on Voronoi diagram is designed to solve the model. An example analysis is carried out to compare the similarities and differences between the two-stage model and the traditional model. The research shows that the application of the two-stage facility location-allocation model to the multi-logistics node location of the traffic line construction project can save the operation cost and relieve the initial financial pressure.

Key words：

facility location; linear demand; alternative location-allocation （ALA） algorithm; Voronoi diagram

0 引 言

大型交通線路覆蓋距離較長(zhǎng)，建設(shè)過程中涉及海量的物資供給，同時(shí)產(chǎn)生巨大的物流費(fèi)用。物流節(jié)點(diǎn)選址對(duì)于大型交通線路建設(shè)項(xiàng)目影響重大。因此，在實(shí)際建設(shè)中需要進(jìn)行科學(xué)合理的物流節(jié)點(diǎn)選址，控制物流成本，保障物資供應(yīng)。

在交通線路建設(shè)項(xiàng)目中，物資需求在空間上沿?cái)M建交通線路分布。擬選址的物流節(jié)點(diǎn)需要為整條路段提供服務(wù)。需求以一定的密度連續(xù)分布在一條曲線上的設(shè)施選址問題被定義為線狀需求設(shè)施選址問題，它不同于經(jīng)典的離散需求設(shè)施選址問題。GDEN等[1]研究了鐵路建設(shè)工程沿線的物流節(jié)點(diǎn)選址問題，計(jì)明軍等[2]研究了線狀需求下長(zhǎng)江航道危險(xiǎn)品應(yīng)急中心選址優(yōu)化問題，但他們都將連續(xù)線狀需求離散成若干個(gè)點(diǎn)狀需求，這與實(shí)際連續(xù)線狀需求存在差異[3]。ALEXANDRIS等[4]證明了需求刻畫方式會(huì)對(duì)選址結(jié)果產(chǎn)生影響。連續(xù)線狀需求可以采用線積分進(jìn)行刻畫。BERMAN等[5]和GASTNER[6]用密度函數(shù)描述連續(xù)線狀需求。

在交通線路建設(shè)項(xiàng)目中，物資需求的時(shí)間分布特點(diǎn)也會(huì)對(duì)物流節(jié)點(diǎn)選址產(chǎn)生影響。在項(xiàng)目建設(shè)初期階段，需要完成“三通一平”工作，物資需求量和物流工作量較小;進(jìn)入項(xiàng)目建設(shè)中期階段，隨著大規(guī)模土建類施工展開，物資需求量和物流量顯著增加：擬建交通線路上的物資需求密度在兩個(gè)階段內(nèi)差異明顯。針對(duì)需求動(dòng)態(tài)變化的設(shè)施選址問題：陳鑫等[7]考慮了需求動(dòng)態(tài)變化下的情形;BRANCOLINI等[8]提出了根據(jù)當(dāng)前階段需求進(jìn)行多階段選址的策略;SUZUKI等[9]對(duì)設(shè)施多階段選址的幾種策略進(jìn)行了對(duì)比分析，認(rèn)為分階段選址節(jié)省的設(shè)施運(yùn)作成本可能足以彌補(bǔ)增加的運(yùn)輸成本。針對(duì)需求兩階段變化的情況，一些學(xué)者研究了兩階段設(shè)施選址模型的實(shí)際應(yīng)用，這里的兩階段設(shè)施選址指先進(jìn)行部分設(shè)施的選址，隨后進(jìn)行其余設(shè)施的選址。代文強(qiáng)[10]設(shè)計(jì)了兩階段設(shè)施選址優(yōu)化模型，針對(duì)離散需求，使用近似優(yōu)化算法進(jìn)行了求解。姜秀山等[11]研究了鐵路應(yīng)急服務(wù)設(shè)施的兩階段選址問題。魏明等[12]針對(duì)公交站場(chǎng)選址布局問題，也設(shè)計(jì)了兩階段模型與算法。然而，這些兩階段選址文獻(xiàn)多集中在離散需求領(lǐng)域，未見針對(duì)連續(xù)需求的研究。

為此，本文引入線密度函數(shù)，用線積分對(duì)連續(xù)線狀需求進(jìn)行刻畫，以此取代經(jīng)典需求離散化處理方式。考慮需求兩階段變化的實(shí)際情況，本文建立兩階段設(shè)施選址模型。在初期階段需求密度較低時(shí)進(jìn)行部分設(shè)施的選址，在后續(xù)階段需求密度上升時(shí)對(duì)其余的設(shè)施進(jìn)行選址。線狀需求下的兩階段設(shè)施選址模型可為實(shí)際的交通線路建設(shè)項(xiàng)目中的設(shè)施選址決策提供支持。

1 問題描述與建模

1.1 問題描述

在交通線路建設(shè)項(xiàng)目中，物資需求沿?cái)M建線路連續(xù)分布。物流節(jié)點(diǎn)可以位于交通線路所在二維平面內(nèi)的任意一點(diǎn)，物流節(jié)點(diǎn)的選址分兩個(gè)階段展開。在項(xiàng)目建設(shè)初期階段，物資需求量較低，需要按照當(dāng)時(shí)的物資需求密度建設(shè)一定數(shù)量的物流節(jié)點(diǎn)。隨著項(xiàng)目建設(shè)的推進(jìn)，物資需求量顯著增大，需要在已有物流節(jié)點(diǎn)的基礎(chǔ)上增加一定數(shù)量的物流節(jié)點(diǎn)，并由全部物流節(jié)點(diǎn)共同為項(xiàng)目建設(shè)提供服務(wù)，以滿足需求并有效降低成本。

為此，本文提出以下假設(shè)：（1）各個(gè)物流節(jié)點(diǎn)的功能無差異;（2）物流節(jié)點(diǎn)具有足夠大的服務(wù)能力，無容量限制;（3）物資需求密度在兩個(gè)階段內(nèi)都是確定的;（4）采用歐氏距離度量距離;（5）從各個(gè)物流節(jié)點(diǎn)到需求線路的運(yùn)輸費(fèi)率相同。

首先定義參數(shù)和變量：k表示階段，k=1，2;P為物流節(jié)點(diǎn)集合，P={1，2，…，p};Q為第一階段待選址的物流節(jié)點(diǎn)集合，Q={1，2，…，q};μk為單個(gè)設(shè)施在第k階段的運(yùn)營(yíng)費(fèi)率;g為運(yùn)輸費(fèi)率;L為物資需求線路;Lj為由物流節(jié)點(diǎn)j服務(wù)的物資需求線路子區(qū)段;X為物資需求線路上的點(diǎn)，X=（x，y）;ρk（X）為第k階段X處的需求密度;Xj為物流節(jié)點(diǎn)j的坐標(biāo)，Xj=（xj，yj）;T為整條擬建線路上所有需求點(diǎn)的集合，t∈T;Tj為L(zhǎng)j內(nèi)所有需求點(diǎn)的集合。

物資需求線路L的參數(shù)方程表示為

x=u（t）， y=v（t）， t∈T

（1）

由物流節(jié)點(diǎn)j提供服務(wù)的物資需求線路子區(qū)段Lj的參數(shù)方程表示為

x=u（t）， y=v（t）， t∈Tj

（2）

1.2 模型構(gòu)建

交通線路建設(shè)項(xiàng)目的物流總成本主要包括物流節(jié)點(diǎn)的總運(yùn)營(yíng)成本、從供應(yīng)商到物流節(jié)點(diǎn)的上游運(yùn)輸成本和從物流節(jié)點(diǎn)運(yùn)輸?shù)浇煌ň€路的末端運(yùn)輸成本。由于從供應(yīng)商到物流節(jié)點(diǎn)的距離很遠(yuǎn)，物流節(jié)點(diǎn)位置對(duì)上游運(yùn)輸成本影響較小，所以從供應(yīng)商到物流節(jié)點(diǎn)的上游運(yùn)輸成本不予考慮。

物流節(jié)點(diǎn)j的運(yùn)輸成本可以表示為

其中X-Xj表示從物流節(jié)點(diǎn)j到物資需求線路上的點(diǎn)X的距離。結(jié)合式（2）～（4）可以得到

對(duì)第一階段的q個(gè)物流節(jié)點(diǎn)進(jìn)行選址，選址模型如下：

式（6）為目標(biāo)函數(shù)，表示第一階段末端運(yùn)輸總成本最低;式（7）刻畫了需求分配的靠近性原則，即任一物流節(jié)點(diǎn)服務(wù)的需求線路子區(qū)段都是距離該節(jié)點(diǎn)最近的;式（8）表示整條物資需求線路都有物流節(jié)點(diǎn)提供服務(wù)。

第二階段共有p個(gè)物流節(jié)點(diǎn)提供服務(wù)，其中q個(gè)物流節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)已經(jīng)在第一階段確定，需要對(duì)p-q個(gè)新增物流節(jié)點(diǎn)進(jìn)行選址。第二階段物流節(jié)點(diǎn)選址模型如下：

式（9）為目標(biāo)函數(shù)，表示第二階段末端運(yùn)輸總成本最低;式（10）和（11）的意義分別與式（7）和（8）類似。

總運(yùn)營(yíng)成本與設(shè)施數(shù)量和運(yùn)營(yíng)費(fèi)率成正比，建設(shè)期內(nèi)總運(yùn)營(yíng)成本可以表示為

物流總成本為第一階段末端運(yùn)輸成本、第二階段末端運(yùn)輸成本和總運(yùn)營(yíng)成本之和，可以表示為

2 求解算法

2.1 單設(shè)施選址算法

單設(shè)施選址算法是多設(shè)施選址算法的基礎(chǔ)。為求解連續(xù)線狀需求下物流節(jié)點(diǎn)的運(yùn)輸成本（式（4）），根據(jù)定積分的定義，在Tj=[tj，tj]區(qū)間內(nèi)插入n-1個(gè)分點(diǎn)，tj=t0

當(dāng)λ→0，即n→∞時(shí)，需求線路等同于無窮多個(gè)需求點(diǎn)的集合，可將式（14）寫成如下形式：

利用式（19），通過迭代即可最終求得需求線路子區(qū)段Lj內(nèi)物流節(jié)點(diǎn)j的最優(yōu)位置（xj，yj）。

單設(shè)施選址算法步驟如下：

步驟1 輸入Lj{x=u（t），y=v（t）}、Tj、g、ρk（X）、δ（迭代終止容差值）、n。

步驟2 初始化：m=0，隨機(jī)生成初始坐標(biāo)（x（m）j，y（m）j），根據(jù)式（17）計(jì)算初始運(yùn)輸成本Z（m）j。

步驟3 迭代：將（x（m）j，y（m）j）代入式（19）右側(cè)，計(jì)算并更新坐標(biāo)（x（m+1）j，y（m+1）j）。

步驟4 計(jì)算運(yùn)輸成本：將（x（m+1）j，y（m+1）j）代入式（17），計(jì)算運(yùn)輸成本Z（m+1）j。

步驟5 收斂判定：若滿足Z（m+1）j-Z（m）j≤δ，則Xj=（x（m+1）j，y（m+1）j）;否則，令m←m+1，返回步驟3。

步驟6 輸出Xj。

式（17）中，物資需求線路等同于無窮多個(gè)需求點(diǎn)的集合，這相當(dāng)于將連續(xù)需求線路離散為充分多個(gè)需求點(diǎn)，將連續(xù)線狀需求下的設(shè)施選址問題轉(zhuǎn)化為離散需求下的設(shè)施選址問題進(jìn)行求解。WESOLOWSKY等[13]證明了離散需求下迭代選址算法的收斂性，因此連續(xù)線狀需求單設(shè)施選址算法也是收斂的。

2.2 第一階段模型求解算法

解決多設(shè)施選址分配問題有很多經(jīng)典算法，其中最為廣泛使用的是COOPER[14]提出的交替定位-分配（alternative location-allocation，ALA）算法。該算法具有收斂速度快、精度高的特點(diǎn)，關(guān)鍵思路在于給定設(shè)施初始坐標(biāo)，劃分需求，將多設(shè)施選址問題轉(zhuǎn)化成單設(shè)施選址問題進(jìn)行求解，得到新的設(shè)施位置后再進(jìn)行分配和迭代，直到滿足容差值，最終得到多設(shè)施選址分配問題的最優(yōu)解。

二維平面內(nèi)需求的劃分多采用Voronoi圖的方法。Voronoi圖是計(jì)算幾何領(lǐng)域?qū)ζ矫鎱^(qū)域進(jìn)行分割的經(jīng)典方法之一。

定義1 設(shè)Xj（j∈P）為二維平面內(nèi)p個(gè)設(shè)施的坐標(biāo)，則由給出平面內(nèi)需求的劃分，劃分后的圖形被稱為以物流節(jié)點(diǎn)j為生成元的Voronoi圖。圖1中各多邊形被稱為以物流節(jié)點(diǎn)為生成元的Voronoi多邊形，Voronoi多邊形的交點(diǎn)稱為節(jié)點(diǎn)。

性質(zhì)1 Voronoi圖各多邊形區(qū)域內(nèi)任意一點(diǎn)到該多邊形區(qū)域內(nèi)生成元的距離不大于到任意其他多邊形內(nèi)的生成元的距離。

性質(zhì)2 Voronoi圖的每個(gè)多邊形區(qū)域內(nèi)只存在一個(gè)生成元。

本文將Voronoi圖與經(jīng)典的ALA算法相結(jié)合，設(shè)計(jì)了改進(jìn)算法。使用Voronoi圖劃分需求線路，將多設(shè)施選址問題轉(zhuǎn)化為若干單設(shè)施選址問題。再使用單設(shè)施選址算法求解。隨后，進(jìn)行交替選址和需求劃分迭代，對(duì)兩階段模型多設(shè)施選址問題進(jìn)行求解。第一階段模型算法步驟如下：

步驟1 輸入L{x=u（t），y=v（t）}、T、q、g、ρ1（X）、δ、n。

步驟2 初始化：m=0，隨機(jī)生成q個(gè)坐標(biāo)為X（m）j（j∈Q）的點(diǎn)，作為初始坐標(biāo)。

步驟3 需求劃分：根據(jù)式（7）對(duì)需求線路L進(jìn)行劃分，確定各需求線路子區(qū)段L（m）j（j∈Q）。

步驟4 計(jì)算運(yùn)輸成本：

步驟4.1 計(jì)算需求線路子區(qū)段運(yùn)輸成本：根據(jù)式（17），分別計(jì)算L（m）j內(nèi)運(yùn)輸成本Z（m）j（j∈Q）。

步驟4.2 計(jì)算總需求線路運(yùn)輸成本：根據(jù)式（6），計(jì)算總運(yùn)輸成本C（m）1。

步驟5 再選址：在需求線路子區(qū)段內(nèi)，使用單設(shè)施選址算法求解各物流節(jié)點(diǎn)新坐標(biāo)X（m+1）j（j∈Q）。

步驟6 再次劃分需求：與步驟3類似，將X（m+1）j（j∈Q）代入，確定L（m+1）j（j∈Q）。

步驟7 再次計(jì)算運(yùn)輸成本：與步驟4類似，計(jì)算得到C（m+1）1。

步驟8 收斂判定：若滿足C（m+1）1-C（m）1≤δ，則Xj=X（m+1）j（j∈Q）;否則，返回步驟5，令m←m+1。

步驟9 輸出Xj（j∈Q）。

2.3 第二階段模型求解算法

第二階段需求密度上升，需要加入其他物流節(jié)點(diǎn)提供服務(wù)。在第一階段已確定q個(gè)物流節(jié)點(diǎn)位置，在第二階段再加入p-q個(gè)物流節(jié)點(diǎn)，使第二階段在滿足需求的條件下總運(yùn)輸成本最低。第二階段模型求解算法步驟如下：

步驟1 輸入L{x=u（t），y=v（t）}、T、p、q、g、ρ2（X）、δ、n。

步驟2 初始化：m=0，隨機(jī)生成p-q個(gè)坐標(biāo)為X（m）j（j∈P＼＼Q）的點(diǎn)，作為初始坐標(biāo)。

步驟3 需求劃分：根據(jù)式（10）對(duì)需求線路L進(jìn)行劃分，確定各需求線路子區(qū)段L（m）j（j∈P）。

步驟4 計(jì)算運(yùn)輸成本：

步驟4.1 計(jì)算需求線路子區(qū)段運(yùn)輸成本：根據(jù)式（17），分別計(jì)算L（m）j內(nèi)運(yùn)輸成本Z（m）j（j∈P）。

步驟4.2 計(jì)算總需求線路運(yùn)輸成本：根據(jù)式（9），計(jì)算總運(yùn)輸成本C（m）2。

步驟5 部分節(jié)點(diǎn)再選址：

步驟5.1 在Lj（j∈P＼＼Q）內(nèi)使用單設(shè)施選址算法求解物流節(jié)點(diǎn)j的新坐標(biāo)X（m+1）j（j∈P＼＼Q）。

步驟5.2 X（m+1）j=X（m）j（j∈Q）。

步驟6 再次劃分需求：與步驟3類似，將X（m+1）j（j∈P）代入，確定L（m+1）j（j∈P）。

步驟7 再次計(jì)算運(yùn)輸成本：與步驟4類似，計(jì)算得到C（m+1）2。

步驟8 收斂判定：若滿足C（m+1）2-C（m）2≤δ，則停止計(jì)算;否則，返回步驟5，m←m+1。

步驟9 輸出Xj（j∈P）。

3 算例分析

3.1 算例設(shè)計(jì)

江蘇南沿江城際鐵路于2018年10月開工，建設(shè)工期4年。線路自南京南站引出，向東經(jīng)過句容市、金壇區(qū)、武進(jìn)區(qū)、江陰市、張家港市和常熟市，終至滬通鐵路太倉站。線路全長(zhǎng)270.2 km，具體走向如圖2所示。

本文算例基于江蘇南沿江城際鐵路建設(shè)的實(shí)際背景，探究物流節(jié)點(diǎn)的選址問題。首先收集沿線重要站點(diǎn)經(jīng)緯度坐標(biāo)，轉(zhuǎn)化為平面坐標(biāo)系坐標(biāo)。將線路擬合成若干首尾相連的折線段表示。由于整條線路均位于江蘇省南部，地形地貌與交通運(yùn)輸情況無顯著區(qū)別，故設(shè)定全線的運(yùn)輸費(fèi)率均為1元/（t·km）。在該建設(shè)項(xiàng)目開始前，進(jìn)行施工組織調(diào)查，根據(jù)《鐵路工程施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范》和《鐵路大型臨時(shí)工程計(jì)算方法及設(shè)計(jì)技術(shù)研究》的規(guī)定，結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際情況，編寫組織設(shè)計(jì)方案，制定沿線各子區(qū)段在各階段內(nèi)級(jí)配碎石的用料計(jì)劃，可簡(jiǎn)化為表1中的數(shù)據(jù)。在建設(shè)過程中擬建8個(gè)物流節(jié)點(diǎn)，為建設(shè)項(xiàng)目沿線提供級(jí)配碎石等物料。建設(shè)期第一年為第一階段，進(jìn)行5個(gè)物流節(jié)點(diǎn)選址;第二年至第四年為第二階段，進(jìn)行3個(gè)物流節(jié)點(diǎn)選址。

3.2 結(jié)果分析

首先確定沿線8個(gè)關(guān)鍵城市的經(jīng)緯度坐標(biāo)，使用高斯-克呂格投影轉(zhuǎn)化為平面直角坐標(biāo)，對(duì)擬建線路進(jìn)行擬合。隨后根據(jù)兩階段選址模型和算法，使用MATLAB編寫程序進(jìn)行求解，可以獲得第一階段和第二階段物流節(jié)點(diǎn)最優(yōu)位置以及需求的劃分。兩階段物流節(jié)點(diǎn)在平面直角坐標(biāo)系中的選址分配見圖3，其經(jīng)緯度坐標(biāo)見表2。

對(duì)于第一階段進(jìn)行5個(gè)物流節(jié)點(diǎn)選址，第二階段進(jìn)行3個(gè)物流節(jié)點(diǎn)選址的兩階段選址模型，可以求解出其第一階段運(yùn)輸成本C1（5，3）、第二階段運(yùn)輸成本C2（5，3）分別為1 185.987 8萬元和5 875.038 6萬元。

為將兩階段選址模型與傳統(tǒng)的一次性選址模型進(jìn)行比較，針對(duì)第一階段即對(duì)全部的8個(gè)物流節(jié)點(diǎn)進(jìn)行一次性選址的傳統(tǒng)選址模型，同樣進(jìn)行運(yùn)輸成本的計(jì)算，得到C1（8，0）和C2（8，0）分別為572.305 1萬元和5 723.051 0萬元。比較可知，兩階段選址模型的運(yùn)輸成本略高于一次性選址模型的運(yùn)輸成本。

兩階段選址模型的物流總成本為

C（5，3）=C1（5，3）+C2（5，3）+C3（5，3）

傳統(tǒng)的一次性選址模型的物流總成本為

C（8，0）=C1（8，0）+C2（8，0）+C3（8，0）

如果兩階段選址模型優(yōu)于傳統(tǒng)的一次性選址模型，則兩階段選址模型的物流總成本應(yīng)當(dāng)小于等于傳統(tǒng)的一次性選址模型的物流總成本，即

C（5，3）≤C（8，0）

整理得到

μ1≥C1（5，3）+C2（5，3）-C1（8，0）-C2（8，0）3

計(jì)算可得：當(dāng)μ1≥255.223 4萬元/a時(shí)，兩階段選址模型的物流總成本低于一次性選址模型的物流總成本，選擇兩階段選址模型比一次性選址模型更加有利;反之，即當(dāng)μ1<255.223 4萬元/a時(shí)，選擇一次性選址模型更能節(jié)約成本。

μ1是單個(gè)物流節(jié)點(diǎn)第一階段的運(yùn)營(yíng)費(fèi)率，第一階段的運(yùn)營(yíng)費(fèi)率與第一階段物流節(jié)點(diǎn)運(yùn)營(yíng)的時(shí)間和單個(gè)物流節(jié)點(diǎn)單位時(shí)間內(nèi)運(yùn)營(yíng)成本正相關(guān)。當(dāng)該工程項(xiàng)目第一階段建設(shè)期較長(zhǎng)，物流節(jié)點(diǎn)單位時(shí)間內(nèi)運(yùn)營(yíng)成本較高，且運(yùn)輸費(fèi)率較低時(shí)，與傳統(tǒng)的一次性選址模型相比，選擇兩階段選址模型，能夠節(jié)約物流總成本，為工程建設(shè)帶來經(jīng)濟(jì)效益。相反地，如果第一階段建設(shè)期較短，物流節(jié)點(diǎn)單位時(shí)間內(nèi)運(yùn)營(yíng)成本較低，且運(yùn)輸費(fèi)率較高時(shí)，則應(yīng)考慮選擇傳統(tǒng)的一次性選址模型。

總之，兩階段選址模型與傳統(tǒng)的一次性選址模型相比，增加了一定的運(yùn)輸成本，但節(jié)約了物流節(jié)點(diǎn)的運(yùn)營(yíng)成本，同時(shí)降低了項(xiàng)目建設(shè)初期資金籌措的壓力。在工程建設(shè)項(xiàng)目中，應(yīng)根據(jù)實(shí)際的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算與比較，選擇最優(yōu)的選址策略。

4 結(jié) 論

針對(duì)大型交通線路建設(shè)項(xiàng)目中的物流節(jié)點(diǎn)選址問題，考慮交通線路需求連續(xù)線狀分布且需求隨時(shí)間兩階段變化的特點(diǎn)，采用線密度函數(shù)刻畫需求，構(gòu)建了線狀需求下兩階段選址模型。分析連續(xù)線狀需求與經(jīng)典離散需求的異同，設(shè)計(jì)了基于Voronoi圖的改進(jìn)交替定位-分配（ALA）算法。以江蘇南沿江城際鐵路物流節(jié)點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目為例進(jìn)行實(shí)證研究，證明了模型和算法的有效性。兩階段選址模型與傳統(tǒng)的一次性選址模型相比，增加了少量的運(yùn)輸成本，但節(jié)約了運(yùn)營(yíng)成本，緩解了項(xiàng)目建設(shè)初期資金籌措的壓力，具有現(xiàn)實(shí)意義。本文提出的模型為交通線路建設(shè)項(xiàng)目中物流節(jié)點(diǎn)選址的實(shí)際問題提供了解決思路。進(jìn)一步的研究可以考慮在有物流節(jié)點(diǎn)容量限制的情況下的物流節(jié)點(diǎn)兩階段選址問題。另外，需求不確定的兩階段設(shè)施選址問題也值得研究。

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（編輯 趙勉）

收稿日期： 2019-09-09

修回日期： 2020-02-24

基金項(xiàng)目： 國(guó)家自然科學(xué)基金（71372013）

作者簡(jiǎn)介：

王紫萌（1996—），女，遼寧遼陽人，碩士研究生，研究方向?yàn)槲锪鞴芾砼c工程，（E-mail）1679605902@qq.com;

周建勤（1975—），男，湖北黃岡人，教授，博導(dǎo)，博士，研究方向?yàn)槲锪鞴芾砼c工程，（E-mail）jqzhou@bjtu.edu.cn