CN114662854A - 基于溢油模型的陆桥通道枢纽节点辐射范围划分方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于溢油模型的陆桥通道枢纽节点辐射范围划分方法。物流通道各条线路相互竞争，线路重合度高，运输成本难以控制，造成货物运输的物流成本进一步增加。本方法包括：选取多个城市货源，将其中一个城市货源作为枢纽货源，其余城市货源作为其他货源；采用熵值法计算枢纽货源和其他货源的吸引力值；基于溢油模型计算枢纽货源的吸引面积，从而确定枢纽货源的辐射范围。通过本方法可以实现对陆桥通道枢纽节点辐射范围的确定，有助于物流通道在合理的辐射范围内进行揽货，在保持送达速度的前提下，增强通达性，提高列车开行频率，保证服务质量，进一步吸引货源，从而降低物流运输成本并提升其市场竞争力。
Description
技术领域
本发明涉及铁路货物运输领域，具体涉及一种基于溢油模型的陆桥通道枢纽节点辐射范围划分方法。
背景技术
物流枢纽辐射范围的测度是有效统计物流枢纽服务量、科学规划设计物流枢纽的前提和基础。枢纽辐射范围是指枢纽城市能够辐射相对稳定的区域，如某区域的货物进行运输时，货主偏向选择该枢纽城市的铁路车站进行运送时，那么这个区域即为该枢纽的辐射范围。如目前构建的中国开往欧洲的中欧班列，在推动各国进行贸易合作与基础设施建设中发挥重要的作用，如图3，其有西、中、东3条通道。西通道，主要吸引中国中西部地区与欧洲间的进出口货源，从阿拉山口(霍尔果斯)出入境，经哈萨克斯坦、俄罗斯、白俄罗斯、波兰到达欧洲。中通道，主要吸引中国华北、华中地区与欧洲间的进出口货源，从二连口岸出入境，经蒙古、俄罗斯、白俄罗斯、波兰到达欧洲。东通道，主要吸引中国华东和华南沿海、东北地区与欧洲间的进出口货源，从满洲里口岸出入境，经俄罗斯、白俄罗斯、波兰到达欧洲。
类似上述类型的物流通道，各条线路相互竞争，线路重合度高，运输成本难以控制，造成货物运输的物流成本进一步增加。因此，为了减少线路重复和同质化竞争的情况，中欧班列枢纽节点城市在其辐射范围内进行揽货是十分必要的。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于溢油模型的陆桥通道枢纽节点辐射范围划分方法，以至少解决现有物流通道中由于线路重复和同质化竞争导致的物流成本增加问题。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：
基于溢油模型的陆桥通道枢纽节点辐射范围划分方法，所述方法包括以下步骤：
选取多个城市货源，将其中一个城市货源作为枢纽货源，其余城市货源作为其他货源；
采用熵值法计算枢纽货源和其他货源的吸引力值；
基于溢油模型计算枢纽货源的吸引面积，从而确定枢纽货源的辐射范围。
进一步地，采用熵值法计算枢纽货源和其他货源的吸引力值包括：
建立城市综合货源吸引力评价指标体系；
将指标数据标准化；
采用熵值法计算权重，进一步计算枢纽货源和其他货源的吸引力值。
进一步地，城市综合货源吸引力评价指标体系包括两级指标；
一级指标包括城市经济实力和城市基础建设；
城市经济实力的二级指标包括GDP、社会消费品零售总额、进出口总值；城市基础建设的二级指标包括铁路营业里程、货运量、货物周转量、等级公路里程。
进一步地，将指标数据标准化的过程为：
标准化指标数据＝(指标数据-指标数据最小值)/(指标数据最大值-指标数据最小值)。
进一步地，采用熵值法计算权重，进一步计算枢纽货源和其他货源的吸引力值包括：
计算第i个城市货源第j项指标的贡献度Pij：
其中：
xij为第i个城市货源第j项指标的标准化指标数据；
m为城市货源个数；
计算第j项指标的熵值Ej：
其中：
k＝1/n；
n为指标项数；
确定第j项指标的权重Wj：
其中：
dj＝1-Ej
计算枢纽货源的吸引力值V：
计算其他货源的吸引力值qi：
进一步地，基于溢油模型计算枢纽货源的吸引面积，从而确定枢纽货源的辐射范围包括：
计算其他货源的最大吸引力值；
计算枢纽货源的吸引面积。
进一步地，计算其他货源的最大吸引力值包括：
W＝max{q1,q2,…,qi}
式中：
W为其他货源的最大吸引力值；
qi为其他货源的吸引力值。
进一步地，计算枢纽货源的吸引面积包括：
Da＝C1×0.25Vβ+C2Wδ
Db＝C1×0.25Vβ
式中：
Da为枢纽货源的吸引面积的长轴；
Db为枢纽货源的吸引面积的短轴；
S为枢纽货源的吸引面积；
C1为枢纽货源的吸引面积漂移的调整系数；
C2为其他货源的吸引面积漂移的调整系数；
V为枢纽货源的吸引力值；
W为其他货源的最大吸引力值；
β为水面溢油理论常数，取值0.48；
δ为水面溢油理论常数，取值0.75。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明提供了一种行之有效的枢纽节点辐射范围划分问题解决方案，通过本方法，可以实现对陆桥通道枢纽节点辐射范围的确定，有助于物流通道在合理的辐射范围内进行揽货，在保持送达速度的前提下，增强通达性，提高列车开行频率，保证服务质量，进一步吸引货源，从而降低物流运输成本并提升其市场竞争力。本方法在划分计算中，将陆桥通道枢纽以及其他节点城市的吸引力作为参考，从而保证该方法计算得到辐射范围的准确性、可靠性与科学性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他实施例的附图。
图1是本申请实施例提供的陆桥通道枢纽节点辐射范围示意图。
图2是本申请实施例提供的水面溢油漂移示意图。
图3是本申请实施例提供的陆桥通道以及中欧班列枢纽节点规划示意图。
图4是本申请实施例的方法流程图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
应注意到，相似的标号和字母表示类似项，因此，一旦某一项在一个实施例中被定义，则在随后的实施例中不需要对其进行进一步定义和解释。此外，术语“包括”等以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或模块的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或模块，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或模块。
另外，本发明实施例中涉及的步骤“S1”、“S2”等仅为了方便技术方案的描述，便于理解实施例的具体步骤和内容，不应被理解为对步骤顺序的限制，任何仅对步骤顺序的变化都应在本发明的保护范围之内。
溢油模型主要是预测海洋某处发生溢油后，石油在水面的扩展输移以及向水下扩散的特性，溢出油体在水体中由于受到重力、惯性力、粘性和表面张力的共同作用，因此会逐渐向四周扩展，并形成一定面积的油膜。在考虑了流场和风场两个方面的因素对油膜扩延的影响，油膜在海洋中的扩延是椭圆状的，且该椭圆的长轴方向与风向保持一致，如图2。
枢纽辐射范围受到政策、财力、人力等因素的影响，货源集结效应较之以前有了更明显的提升，其辐射吸引范围得以扩展。计算枢纽的辐射范围不能单纯的看作是圆形的拓展，还受到政策和其他因素的影响，吸引范围的形状类似于椭圆，长轴受沿海发达地区的经济、交通以及货源等因素的吸引，如图1，图中的漂移风向可等效为陆桥通道的开行方向。本发明基于上述溢油模型，提供了一种陆桥通道枢纽节点辐射范围划分方法，有效解决由于线路重复和同质化竞争导致的物流成本增加问题。步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行。如图4，所述方法包括：
S1：选取多个城市货源，将其中一个城市货源作为枢纽货源，其余城市货源作为其他货源。
S2：采用熵值法计算枢纽货源和其他货源的吸引力值，包括：
S201：建立城市综合货源吸引力评价指标体系。
城市综合货源吸引力评价指标体系包括两级指标。一级指标包括城市经济实力和城市基础建设；城市经济实力的二级指标包括GDP、社会消费品零售总额、进出口总值；城市基础建设的二级指标包括铁路营业里程、货运量、货物周转量、等级公路里程。合计共7个指标。
S202：将指标数据标准化，过程为：
标准化指标数据＝(指标数据-指标数据最小值)/(指标数据最大值-指标数据最小值)。
S203：采用熵值法计算权重，进一步计算枢纽货源和其他货源的吸引力值，具体包括：
计算第i个城市货源第j项指标的贡献度Pij：
其中：
xij为第i个城市货源第j项指标的标准化指标数据；
m为城市货源个数；
计算第j项指标的熵值Ej：
其中：
k＝1/n；
n为指标项数；
确定第j项指标的权重Wj：
其中：
dj＝1-Ej
计算枢纽货源的吸引力值V：
计算其他货源的吸引力值qi：
S3：基于溢油模型计算枢纽货源的吸引面积，从而确定枢纽货源的辐射范围，包括：
S301：计算其他货源的最大吸引力值，包括：
W＝max{q1,q2,…,qi}
式中：
W为其他货源的最大吸引力值；
qi为其他货源的吸引力值。
S302：计算枢纽货源的吸引面积，包括：
Da＝C1×0.25Vβ+C2Wδ
Db＝C1×0.25Vβ
式中：
Da为枢纽货源的吸引面积的长轴；
Db为枢纽货源的吸引面积的短轴；
S为枢纽货源的吸引面积；
C1为枢纽货源的吸引面积漂移的调整系数；
C2为其他货源的吸引面积漂移的调整系数；
V为枢纽货源的吸引力值；
W为其他货源的最大吸引力值；
β为水面溢油理论常数，取值0.48；
δ为水面溢油理论常数，取值0.75。
实施例：
以中欧班列为例，从目前中欧班列开行城市中选取良好货源，将西安作为枢纽货源，如图3所示；
上述选取过程基于以下原因：一是能够充分利用已有货源，确保班列常态化运营，便于检验陆桥通道枢纽节点辐射范围的效果；二是能够充分利用枢纽地理位置资源(多条铁路运输干线的交汇点，中西部地区发展潜力城市)，便于进一步规划枢纽节点的发展和运输网络的拓展；三是可使用沿途的箱流作为补充(作为中欧班列枢纽集结中心之一，具有货源集聚效应)，在保持送达速度的前提下，增强通达性，减少箱流在始发站的集结时间，提高列车开行频率，保证服务质量，从而进一步吸引货源。
计算西安以及长安号班列合作的其他货源的吸引力值：
城市的综合吸引力水平是由当地经济发展水平与交通体系的建设所决定的，经济发展程度相对较高、交通体系较为完善、货源丰富的城市，具有较强吸引能力与服务能力，它能够带动通道周边区域经济发展，其影响力甚至可以覆盖中欧班列开行城市。采用综合评级法建立城市综合货源吸引力评价指标体系，综合考虑城市经济发展特点，依据科学性、全面性和可操作性的原则，从城市经济实力和城市基础设施两个维度选取了不同的评价指标，如下表：
上述指标选取依据为：GDP是国内经济形势的总体反映，直接影响货物运输量和周转量，宏观地影响城市地综合能力指数；社会消费品零售总额是衡量国内消费水平最重要的指标之一，这项指标可以直接反映货物运输市场的景气程度；进出口总值是指进出口我国国境的货物总金额，这项指标反映了我国对外贸易的基本情况与走势，同时也是衡量我国货运市场的景气程度的指标之一；铁路营业里程是反映铁路运输综合竞争力的一项指标，铁路运输对于远距离、大批量的货物运输占有很大的市场份额；货运量是指在一定时期内，运输企业实际完成的货物运输总量，可以反映该企业在本时期所取得的运输生产成果；货运周转量是指在一段时期内，由各运输方式实际完成的货运量与相应运距的乘积所得到的数值，该指标可以全面地反映运输生产成果；等级公路里程反映了公路建设的发展规模。上述指标对研究枢纽节点辐射范围具有重要作用。
将指标数据标准化，以西安为例：
指标数据
| 西安 | 2019 | 2018 | 2017 | 2016 | 2015 |
| GDP(亿元) | 9321.19 | 8349.86 | 7471.89 | 6282.65 | 5801.2 |
| 社会消费品零售总额(亿元) | 5140.93 | 4854.7 | 4422.72 | 4012.44 | 3620.9 |
| 进出口总值(万美元) | 4699899 | 4999191 | 3760053 | 2774333 | 2842699 |
| 铁路营业里程(万公里) | 0.195146 | 0.174378 | 0.17398 | 0.151741 | 0.14585 |
| 货运量(万吨) | 27426 | 26219 | 25497 | 23888 | 46270 |
| 货物周转量(万吨公里) | 5190086 | 5188953 | 5979131 | 5521252 | 6430083 |
| 公路里程(公里) | 13386 | 13483 | 13383 | 13336 | 13328 |
标准化指标数据
| 西安 | 2019 | 2018 | 2017 | 2016 | 2015 |
| GDP(亿元) | 1.00 | 0.72 | 0.47 | 0.14 | 0.00 |
| 社会消费品零售总额(亿元) | 1.00 | 0.81 | 0.53 | 0.26 | 0.00 |
| 进出口总值(万美元) | 0.87 | 1.00 | 0.44 | 0.00 | 0.03 |
| 铁路营业里程(万公里) | 1.00 | 0.58 | 0.57 | 0.12 | 0.00 |
| 货运量(万吨) | 0.16 | 0.10 | 0.07 | 0.00 | 1.00 |
| 货物周转量(万吨公里) | 0.00 | 0.00 | 0.64 | 0.27 | 1.00 |
| 公路里程(公里) | 0.37 | 1.00 | 0.35 | 0.05 | 0.00 |
采用熵值法计算权重，进一步计算枢纽货源和其他货源的吸引力值，包括：
计算西安及其合作的其他货源的指标权重，如下表：
计算枢纽货源和其他货源的吸引力，如下表：
| 城市 | 西安 | 汉中 | 榆林 | 安康 | 贵阳 |
| 综合能力 | 1364660 | 1024501 | 94403 | 924501 | 496864 |
| 城市 | 宁波 | 芜湖 | 唐山 | 青岛 | 蚌埠 |
| 综合能力 | 5449883 | 1738922 | 1748926 | 4962347 | 144030 |
| 城市 | 厦门 | 徐州 | 洛阳 | 永济 | |
| 综合能力 | 4145105 | 2055963 | 991242 | 83402 |
基于溢油模型计算枢纽货源的吸引面积，从而确定枢纽货源的辐射范围，包括：
确定以下参数：
将参数带入溢油模型中，可以得到枢纽货源的吸引范围：
| 城市 | 长轴(Da)km | 短轴(Db)km | 货源吸引面积(km2) |
| 西安 | 2431.668 | 873.579 | 1668385.074 |
经过上述计算，西安作为枢纽货源，其辐射范围包括：河南省、江苏省、安徽省的全部区域，山西省、河北省、山东省、湖北省的大部分区域。
本领域技术人员可以理解，本发明实施例的全部或部分功能可以通过硬件的方式实现，也可以通过计算机程序的方式实现。当上述实施方式中全部或部分功能通过计算机程序的方式实现时，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器、随机存储器、磁盘、光盘、硬盘等，通过计算机执行该程序以实现上述功能。例如，将程序存储在设备的存储器中，当通过处理器执行存储器中程序，即可实现上述全部或部分功能。另外，当上述实施方式中全部或部分功能通过计算机程序的方式实现时，该程序也可以存储在服务器、另一计算机、磁盘、光盘、闪存盘或移动硬盘等存储介质中，通过下载或复制保存到本地设备的存储器中，或对本地设备的系统进行版本更新，当通过处理器执行存储器中的程序时，即可实现上述实施方式中全部或部分功能。
以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。
Claims (8)
1.基于溢油模型的陆桥通道枢纽节点辐射范围划分方法，其特征在于：
所述方法包括以下步骤：
选取多个城市货源，将其中一个城市货源作为枢纽货源，其余城市货源作为其他货源；
采用熵值法计算枢纽货源和其他货源的吸引力值；
基于溢油模型计算枢纽货源的吸引面积，从而确定枢纽货源的辐射范围。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
采用熵值法计算枢纽货源和其他货源的吸引力值包括：
建立城市综合货源吸引力评价指标体系；
将指标数据标准化；
采用熵值法计算权重，进一步计算枢纽货源和其他货源的吸引力值。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：
城市综合货源吸引力评价指标体系包括两级指标；
一级指标包括城市经济实力和城市基础建设；
城市经济实力的二级指标包括GDP、社会消费品零售总额、进出口总值；城市基础建设的二级指标包括铁路营业里程、货运量、货物周转量、等级公路里程。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：
将指标数据标准化的过程为：
标准化指标数据＝(指标数据-指标数据最小值)/(指标数据最大值-指标数据最小值)。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：
采用熵值法计算权重，进一步计算枢纽货源和其他货源的吸引力值包括：
计算第i个城市货源第j项指标的贡献度Pij：
其中：
xij为第i个城市货源第j项指标的标准化指标数据；
m为城市货源个数；
计算第j项指标的熵值Ej：
其中：
k＝1/n；
n为指标项数；
确定第j项指标的权重Wj：
其中：
dj＝1-Ej
计算枢纽货源的吸引力值V：
计算其他货源的吸引力值qi：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：
基于溢油模型计算枢纽货源的吸引面积，从而确定枢纽货源的辐射范围包括：
计算其他货源的最大吸引力值；
计算枢纽货源的吸引面积。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：
计算其他货源的最大吸引力值包括：
W＝max{q1,q2,…,qi}
式中：
W为其他货源的最大吸引力值；
qi为其他货源的吸引力值。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：
计算枢纽货源的吸引面积包括：
Da＝C1×0.25Vβ+C2Wδ
Db＝C1×0.25Vβ
式中：
Da为枢纽货源的吸引面积的长轴；
Db为枢纽货源的吸引面积的短轴；
S为枢纽货源的吸引面积；
C1为枢纽货源的吸引面积漂移的调整系数；
C2为其他货源的吸引面积漂移的调整系数；
V为枢纽货源的吸引力值；
W为其他货源的最大吸引力值；
β为水面溢油理论常数，取值0.48；
δ为水面溢油理论常数，取值0.75。
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-
2022
- 2022-02-25 CN CN202210181594.5A patent/CN114662854A/zh active Pending
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