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      基于樞紐機場候選集的算法

      2019-09-09 544

           給出的樞紐國際物流航線網絡的優化設計模型中,一般地,樞紐機場個數p< n,由于國際物流航線網絡基本上是無標度的,大量的小機場不可能成為樞紐,從n個機場中 選出p個樞紐的組合數巨大,將存在大量無效計算。一種提高算法效率的做法是 建立樞組機場候選集,把不可能成為樞紐的小機場從機場集中刪除,只留下有可的 成為框紐的少數幾個機場組成樞組機場候選集M,這樣對于那些人,mEM的小有 場,將直接令y,=0,x/m=0,i,j=1,2……,n,相應地,k、m也只在M中取值。 因此,四下標的模型UMpHMP將成為 上述模型中各變量和約束條件的含義和原模型相同,只是很多變量直接取值 為零,樞紐機場的選擇范圍大大縮小了,從而大大減少了運算量。 如何從機場集N中選出子集M呢?可以采用多屬性綜合評估的方法。

           首先建立機場的樞紐評價指標體系,并給出相關指標的權重。例如,可 以作為樞紐的機場,當地運輸需求應當較大,即在機場吞吐量中當地需求占有一定 比例;應當處于較為中心的地理位置;應當具有豐富的國際物流航線資源,應當具有很強的 航班保障能力等。表3-2是通過對國內航空公司和機場的調研,設計出的指標體 系和相關權重,其中一級指標有4個、二級指標有9個。 

            在表3-2中,一級指標“機場生產”包括二級指標:旅客吞吐量、貨郵吞吐量和 飛機起降架次等,它反映機場生產能力;一級指標“城市支撐”包括二級指標:城市 GDP和旅游資源,城市GDP反映當地經濟發展水平,旅游資源反映旅游吸引力, 這兩個二級指標能反映當地航空需求;一級指標“城市區位”包括國內區位和國際 區位等兩個二級指標,國內區位可用是否處于地理中心來表達,即到其他機場的距 離之和來評價,它越小越處于地理中心,國際區位可用國際物流航線條數來評價;一級 指標“機場保障能力”包括兩個二級指標:航站樓面積、機場跑道、飛行區等級等硬 件設施條件和管理水平等,它反映該機場的承載力。 通過收集相關數據,可以得到相關二級指標的數值,通過對指標值的規范化處 理,直接加權求和即可得到相關一級指標的值,再求一級指標值的加權和可得到機 場是否適合做樞紐的綜合評價值。將各機場的綜合評價值從大到小進行排序,取 前若干個機場構成樞紐機場候選集M。 例3-5某航空公司準備在表3-3所示的15個城市的基礎上構建樞紐國際物流航線網絡 并計劃從中選取3個城市作為樞紐,其中烏魯木齊市簡稱烏市。試為該樞紐國際物流航線網 終選出7個機場組成的樞紐機場候選集,其中15個城市間的距離數據見附表3-4。 解通過查找民航生產統計數據,可得到機場生產指標的3個二級指標的數 據,查找有關城市經濟統計數據可得到城市支撐指標的2個二級指標的數據。對 于城市區位指標的“國內區位”指標,可根據本章后的附表3-4給出的機場之間的 航節距離,計算各機場到其他機場距離的和(表3-4的第3行),并用某個大數(大 于最大值)減去各值(或取其倒數)作為國內區位評價指標值,如表34的第4行所 示,其中指標值=50000一“距離和”。 查找各機場網站上的“機場介紹”,可得到各機場的國際國際物流航線條數、跑道條數、 航站樓面積等硬件設施的數據,以及機場盈利水平等經營數據。其中國際國際物流航線條 數可以作為“國際區位”指標,其他數據用來計算機場保障能力指標,機場盈利水平 可以作為機場“管理水平”的指標值。

            以上數據獲取的工作請各位同學作為課外作 業完成。 得到各指標值后,將這些指標值進行規范化處理(規范化方法可參見第6章), 利用表3-2所給的權重系數,計算各機場二級指標的加權平均值得到各一級指標 值,再將一級指標值加權求和,得到各機場樞紐評價分值。例如,采用2007年的數 據獲得的結果如表3-5所示。從表3-5可以看出,鄭州、長沙、沈陽、???、烏市的 分值明顯偏低,在選樞紐時可不予考慮,于是只需考慮分值大于0.3的前7個城市 即可,得到的樞紐機場候選集M={上海,北京,廣州,成都,杭州,南京,昆明》。這 樣就將樞紐機場的候選對象從15個減少到7個,盡管只減少了8個,但是樞紐機 場組合數已從C%=455種減少到=35種。如果機場集合更大,則減少的計算 量將更加可觀。

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