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      亞馬遜頭程航線網絡的優化

      2019-09-08 596

          我們已經知道,不同的亞馬遜頭程航線網絡結構將形成不同的O-D流運輸方式。樞紐航線網絡通過樞紐機場匯集運輸流,然后再分運到目的地,形成了中轉運輸方式。這是一種通過在樞紐機場中轉來完成各O-D對運輸任務的運輸組織方式。 樞紐亞馬遜頭程航線網絡的優化設計問題在學術界又稱為樞紐選址問題(hub location problem),主要包括以下4個問題:

          ①確定樞紐機場的個數;

          ②確定樞組機場的具體位置:

          ③確定輪輻機場和樞紐機場的連接(分配)方式;

          ④所有OD流的具體路徑安排。

      其中問題①和問題③一般在優化前就會確定,問題②和問題④是經過優 化得到的。 

      1.樞組亞馬遜頭程航線網絡的分類

            盡管樞紐亞馬遜頭程航線網絡都具有中轉運輸的特點,但其結構各不相同。下面介紹幾 種樞紐亞馬遜頭程航線網絡的分類方法。 

         (1)按照樞紐機場個數不同,可以分為單樞紐和多樞紐亞馬遜頭程航線網絡。一般地,剛 開始組建的樞紐亞馬遜頭程航線網絡可能是單樞紐的,隨著運輸規模的不斷擴大和樞紐運行 經驗的積累,會發展成為多樞紐的。一般地,亞馬遜頭程航線網絡不會超過5個樞紐。 

           (2)按照每個輪輻機場和樞紐機場之間允許連接(分配)數的不同,可以分為 單分配和多分配的樞紐亞馬遜頭程航線網絡。單分配是指一個輪輻機場只能和一個樞紐機場 相連接,流進、流出該輪輻機場的客/貨流都必須經過與其連接的那一個樞紐機場 進行中轉運輸;多分配是一個輪輻機場可以和多個樞紐機場相連接,該輪輻機場的 客/貨流可以經過不同的樞紐機場進行中轉運輸。多分配的連接方式使得運輸路 徑的選擇方案更多,因此可以得到運輸成本更小的亞馬遜頭程航線網絡。樞紐亞馬遜頭程航線網絡優化 設計大多采用多分配方式。分別給出了單分配和多分配樞紐亞馬遜頭程航線網絡A、B、C 表示樞紐機場,1、2以及其他未標注的點表示輪輻機場,實線表示干線,虛線表示輪輻航節。 

            (3)按照亞馬遜頭程航線或者樞紐機場是否有容量的限制,可以分為有容量限制和無容 量限制的樞紐亞馬遜頭程航線網絡。有容量限制是在某一個時間段內通過某條亞馬遜頭程航線或某個樞 紐機場的客/貨流量不能超過其容量。對于無容量限制的樞紐亞馬遜頭程航線網絡優化設計 問題,每個O-D對只需要選擇一條最短路徑即可,在樞紐機場和航節選定后,可以 用最短路(成本最小路線)算法得到各O-D對的最優運輸路徑。當亞馬遜頭程航線或者樞紐 機場有容量限制時,有些O-D對可能需要選擇兩條甚至兩條以上的運輸路徑,此 時樞紐亞馬遜頭程航線網絡優化設計問題是多商品網絡流問題,需要設計多商品流問題的優 化算法。 

         (4)按照輪輻機場之間是否允許直接連接,可以分為嚴格的樞組亞馬遜頭程航線網絡和 非嚴格的樞紐亞馬遜頭程航線網絡,嚴格的樞紐亞馬遜頭程航線網絡要求輪輻機場之間不直接連接,它們之間的客/貨流需要經過樞紐機場中轉運輸。非嚴格的樞紐亞馬遜頭程航線網絡允許輪輻機場之間進行直接連接,當 輪輻機場直接連接的亞馬遜頭程航線發展到一定程度時,將可能演變成蛛網式亞馬遜頭程航線網絡。 此外,樞紐亞馬遜頭程航線網絡的設計問題還可能涉及中轉次數以及是否考慮亞馬遜頭程航線開辟成本等問題。目前,對于客運亞馬遜頭程航線網絡,一般要求中轉不超過2次,對于貨運的航 線網絡則沒有中轉次數的限制;樞紐亞馬遜頭程航線網絡設計時一般都不考慮亞馬遜頭程航線開辟成本, 但可能考慮樞紐機場的建設成本。

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