文档介绍:铁路救援基地层级规划选址模型
摘要:基于中国铁路组织机构的特点和应急救援现状,提出了铁路救援基地的层级网络建设理念。分析了现有铁路救援基地多目标规划选址模型的不足,将铁路救援基地分为枢纽救援基地和快速救援基地。以最小救援基地总成本和最短救知。
(3)可达性。如果救援基地所管辖范围内的铁路线路上发生事故,则认为救援基地的资源可以被运达至救援服务需求点,而不考虑运输过程中出现其他因素阻止资源到达服务需求点。
(4)确定性。结合救援列车的实际情况,设定枢纽救援基地和快速救援基地的最大服务距离分别为200、150km;枢纽救援基地和快速救援基地的建设管理维护成本分别为140、80万元。
令i为救援服务需求点(以下简称需求点);j为枢纽救援基地备选点(以下简称枢纽备选点),J为枢纽备选点集合;k为快速救援基地备选点(以下简称快速备选点),K为快速备选点集合;cj、ck分别为建设和管理维护枢纽救援基地j与快速救援基地k所花费的总成本;dij、dik分别为需求点i与枢纽备选点j、需求点i与快速备选点k之间的距离;v为枢纽备选点救援列车的平均运行时速;u为快速备选点救援列车的平均运行时速;Tj、Tk分别为枢纽备选点j、快速备选点k的平均救援响应时间;Ji为与需求点i距离为200km内的枢纽备选点j的集合;Ki为与需求点i距离为150km内的快速备选点k的集合;xj、xk均为0-1决策变量,当枢纽备选点j被选中时xj取1,否则为0,当快速备选点k被选中时xk为1,否则为0。
为了满足铁路救援基地规划建设的需求,在不考虑现有救援机构对规划决策影响和约束的基础上,改进集合覆盖模型,增加平均救援响应时间目标,构建适用于规划决策的多目标选址模型。铁路救援基地层级规划选址模型为88第3期 吴艳华,等:铁路救援基地层级规划选址模型min V=w1p1V1+w2p2V2(1)V1=∑j∈Jcjxj+∑k∈Kckxk(2)V2=∑j∈JTj+∑k∈KTk(3)s.t.∑j∈Jixj+∑k∈Kixk≥1(4)dij≤200(5)dik≥150(6)xj,xk∈ 0,{ }1(7)p1 =(cj-cmin)/(cmax-cmin) (8)p2 =(Tj-Tmin)/(Tmax-Tmin) (9)式中:V为总目标函数;w1、w2分别为成本目标函数V1和救援响应时间目标函数V2的权重;p1、p2分别为V1和V2的归一化处理参数;cmax为最大总成本;cmin为最小总成本;Tmax为最大总救援响应时间;Tmin为最小总救援响应时间。式(4)保证每个需求点都有至少1个救援基地为其提供服务;式(5)保证枢纽备选点的最大服务距离不大于200km;式(6)保证快速备选点的最大服务距离不大于150km;式(7)~(9)为赋值完整性约束。
3模型参数抽象过程铁路救援基地层级选址模型的建立,是为了更好地规划铁路救援基地网络。在模型实际应用的过程中,需要确定各参数具体值。根据铁路线的分布和实际情况,提取出救援基地备选点、需求点以及各点的权重、距离。将模型抽象表达为计算机中的图,将备选点、需求点抽象为图中的节点,将二者间的路径抽象为节点间的弧。
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