一种基于物流需求的大尺度条件下物流通道规划方法技术

本发明专利技术公开一种基于物流需求的大尺度条件下物流通道规划方法，具体包括以下步骤：第一步，以集装箱作为代表货种，结合区域内资源、产业及人口分布特征和经济发展水平，测算区域物流生成量；第二步，结合区域内的基础交通设施建设、运营情况以及大尺度的地形、地貌特征，确定区域内关键物流节点的空间位置与物流通道的具体走向；第三步，采用地理空间网络化的思想对区域物流进行网格划分，建立区域物流系统通道的数值模拟模型，基于物流需求对区域物流通道进行规划；本发明专利技术弥补了当前大空间尺度区域物流通道规划方法的不足，解决了在大尺度条件下规划区域物流通道必须依赖O‑D调查数据和决策者的知识和经验的问题。

A Logistics Channel Planning Method Based on Logistics Demand under Large Scale Conditions

The invention discloses a logistics channel planning method based on logistics demand under large-scale conditions, which includes the following steps: first, taking container as the representative cargo, combining the distribution characteristics of resources, industry and population in the region and the level of economic development, estimating the regional logistics generation; second, combining the construction of basic transportation facilities, operation situation and large-scale in the region. Geographical and geomorphological characteristics to determine the spatial location of key logistics nodes in the region and the specific direction of logistics channels; Third, the idea of geospatial networking is used to grid regional logistics, establish a numerical simulation model of regional logistics system channels, and plan regional logistics channels based on logistics needs; The invention makes up for the current large-scale regional objects. The insufficiency of the planning method of circulation channel solves the problem that the planning of regional logistics channel must rely on O_D survey data and the knowledge and experience of decision makers under large-scale conditions.

【技术实现步骤摘要】
一种基于物流需求的大尺度条件下物流通道规划方法
本专利技术属于交通规划
，具体是一种基于物流需求的大尺度条件下物流通道规划方法。
技术介绍
物流通道狭义的理解是交通基础设施组合成的线状地域，指在某一地域内，连接主要交通流发源地，有共同流向，有几种运输方式可供选择的宽阔地带，是客货密集带，也是运输的骨干线路。物流通道是城市与区域经济发展的重要保障和基础，其规划方法成为交通规划领域研究的热点问题之一。关于物流通道规划的一个困难是，在大区域、大尺度条件下，缺乏大量实测数据的情况下，如何正确合理地规划、布局能充分发挥现有运输方式的物流通道。目前，针对物流通道规划，大多数研究是在现有运输通道分析的基础上，综合考虑区域内主要的物流流量和流向，结合重要物流节点位置分布、产业布局和区域发展规划等要素，以O-D调查(交通量调查)和物流量预测为手段，通过定量或定性与定量相结合的方法综合确定。但是对于大空间尺度的情况，进行O-D调查具有不现实性，同时这种方法也过分依赖于决策者的知识和经验，在大尺度条件下应用具有很大难度。因此，如何能够不依赖于O-D调查数据，确定大空间尺度的物流通道布局规划成为亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种能在大空间尺度下，基于物流需求的物流通道规划方法。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种基于物流需求的大尺度条件下物流通道规划方法，包括以下步骤：S1，测算区域物流生成量；以集装箱作为代表货种，结合区域内资源、产业及人口分布特征和经济发展水平，测算区域物流生成量，即集装箱生成量；S2，确定区域物流节点和物流通道走向；结合区域内的基础交通设施建设、运营情况以及大尺度的地形、地貌特征，确定区域内关键物流节点的空间位置与物流通道的具体走向；S3，基于物流需求对区域物流通道进行规划，建立区域物流系统通道的数值模拟模型；在区域内寻找一组通道，使得区域内的物流节点到达该组通道的距离之和最短，将物流通道规划问题转化为最短路径的优化问题。具体地，步骤S1中，所述集装箱生成量采用生成系数法来预测；具体方法为：S11，依据外贸的统计数据确定外贸货物的生成密度(m)；S12，根据外贸的商品结构确定外贸货物中适箱货的比重(a)；S13，通过市场实际水平确定平均箱重(w)；S14，根据外贸货物的生成密度、适箱率、平均箱重，确定集装箱的生成系数(c)；S15，根据集装箱的生成系数和外贸额计算集装箱生成量(Q＝cV)。进一步地，所述集装箱生成量包括进口集装箱生成量和出口集装箱生成量两个维度；进口集装箱生成量是指一个国家进口的适箱货对运输的需求量；出口集装箱生成量是指一个国家出口的适箱货对运输的需求量。进一步地，所述出口集装箱生成量与年周期内贸易出口额、外贸出口适箱货比例、外贸出口适箱货重量系数、外贸出口集装箱箱化率以及外贸出口集装箱平均载重量有关，所述出口集装箱生成量计算公式如下：其中，Q1为出口集装箱生成量；V1为出口外贸总额(亿美元)；a1为外贸出口适箱货比例(％)；m1为外贸出口适箱货重量系数(吨/亿美元)；b1为外贸出口集装箱箱化率(％)；w1为外贸出口集装箱平均载重量(吨)；所述进口集装箱生成量与年周期内贸易进口额、外贸进口适箱货比例、外贸进口适箱货重量系数、外贸进口集装箱箱化率以及外贸进口集装箱平均载重量有关，所述进口集装箱生成量计算公式如下：其中，Q2为进口集装箱生成量；V2为进口外贸总额(亿美元)；a2为外贸进口适箱货比例(％)；m2为外贸进口适箱货重量系数(吨/亿美元)；b2为外贸进口集装箱箱化率(％)；w2为外贸进口集装箱平均载重量(吨)。具体地，步骤S2中，所述关键物流节点的确定依据四个评价指标，所述四个评价指标分别为：地区经济基础、地区产业结构、现有交通基础设施发展水平以及国内外贸易发展水平。进一步地，所述关键物流节点集装箱生成量的测算需要对区域内人口增长趋势进行预测，对一定时间段内区域各国集装箱生成量的发展趋势进行预测，从而测算区域各国关键物流节点未来的集装箱生成量；所述人口增长趋势可以根据区域当前人口基数及前几年的人口增长速率计算得到；所述集装箱生成量的发展趋势可以根据区域当前集装箱生成量及前几年的集装箱生成量增长速率计算得到。具体地，步骤S3中，区域内的物流需求在空间上呈现一种离散的状态，即物流需求是分散在空间内各个角落的，物流通道的规划就是寻找一组通道，使得区域内的物流需求到达这些通道的距离之和最短；然而由于物流需求分散在区域内各个角落，各物流需求生成点的具体坐标、面积等指标都难以充分量化，因此需要对物流需求进行处理，以便于后续确定区域物流通道；基于物流需求对区域物流通道进行规划具体包括以下步骤：S31，采用地理空间网络化的思想，按照规划任务的要求，将待规划区域划分为若干个网格，将单个网格内的物流需求总量作为本网格的权重，将单个网格的中心点坐标作为本网格的坐标，将整个区域内的物流需求汇集到有限个点上来；S32，在待规划区域内寻找一条直线，使区域内的所有网格的中心点到该直线的总距离最短；此时，物流通道规划问题已经转化为最短路径的优化问题，即在二维平面上确定一条直线，使所有网格的坐标点到该直线的总距离最短，该直线即为基于物流需求的区域物流通道；所述区域物流系统通道的数值模拟模型通过如下数学表达式确定：其中，M，N分别表示所述若干网格在X、Y两个方向的数量，C为待确定的通道，Xi,j为坐标为(i，j)的网格中心点。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术提出了一种基于物流需求的大尺度条件下物流通道规划方法，通过测算区域物流生成量来确定区域物流节点和物流通道走向，再基于物流需求对区域物流通道进行规划；采用地理空间网络化的思想对区域物流进行网格划分，建立区域物流系统通道的数值模拟模型，弥补了当前大空间尺度区域物流通道规划方法的不足，解决了在大尺度条件下规划区域物流通道必须依赖O-D调查数据和决策者的知识和经验的问题。附图说明图1为本专利技术一种基于物流需求的大尺度条件下物流通道规划方法的流程示意框图；图2为本实施例中2016年西非人口年增长率分布示意图；图3为本实施例中西非区域物流关键节点城市分布示意图；图4为本实施例中基于物流需求的网格划分模型示意图；图5为本实施例中基于物流节点城市对西非区域进行网格划分的模型示意图；图6为本实施例中对西非区域的物流通道进行规划后的数值模拟结果示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术中的附图，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1所示，本实施例提供了一种基于物流需求的大尺度条件下物流通道规划方法，本实施例应用于西部非洲区域，具体包括以下步骤：第一步，测算西非国家外贸集装箱生成量；以集装箱作为代表货种，结合区域内资源、产业及人口分布特征和经济发展水平，测算区域物流生成量，即集装箱生成量；根据集装箱系数生成法，对西非国家集装箱生成量进行测算，得到进/出口集装箱生成量如表1所示：表12016年西非国家进出口集装箱生成量(单位：亿美元/TEU本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于物流需求的大尺度条件下物流通道规划方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，测算区域物流生成量；以集装箱作为代表货种，结合区域内资源、产业及人口分布特征和经济发展水平，测算区域物流生成量，即集装箱生成量；S2，确定区域物流节点和物流通道走向；结合区域内的基础交通设施建设、运营情况以及大尺度的地形、地貌特征，确定区域内关键物流节点的空间位置与物流通道的具体走向；S3，基于物流需求对区域物流通道进行规划，建立区域物流系统通道的数值模拟模型；在区域内寻找一组通道，使得区域内的物流节点到达该组通道的距离之和最短，将物流通道规划问题转化为最短路径的优化问题。

【技术特征摘要】
1.一种基于物流需求的大尺度条件下物流通道规划方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，测算区域物流生成量；以集装箱作为代表货种，结合区域内资源、产业及人口分布特征和经济发展水平，测算区域物流生成量，即集装箱生成量；S2，确定区域物流节点和物流通道走向；结合区域内的基础交通设施建设、运营情况以及大尺度的地形、地貌特征，确定区域内关键物流节点的空间位置与物流通道的具体走向；S3，基于物流需求对区域物流通道进行规划，建立区域物流系统通道的数值模拟模型；在区域内寻找一组通道，使得区域内的物流节点到达该组通道的距离之和最短，将物流通道规划问题转化为最短路径的优化问题。2.根据权利要求1所述的一种基于物流需求的大尺度条件下物流通道规划方法，其特征在于，步骤S1中，所述集装箱生成量采用生成系数法来预测；具体方法为：S11，依据外贸的统计数据确定外贸货物的生成密度；S12，根据外贸的商品结构确定外贸货物中适箱货的比重；S13，通过市场实际水平确定平均箱重；S14，根据外贸货物的生成密度、适箱率、平均箱重，确定集装箱的生成系数；S15，根据集装箱的生成系数和外贸额计算集装箱生成量。3.根据权利要求1或2所述的一种基于物流需求的大尺度条件下物流通道规划方法，其特征在于，所述集装箱生成量包括进口集装箱生成量和出口集装箱生成量两个维度；进口集装箱生成量是指一个国家进口的适箱货对运输的需求量；出口集装箱生成量是指一个国家出口的适箱货对运输的需求量。4.根据权利要求3所述的一种基于物流需求的大尺度条件下物流通道规划方法，其特征在于，所述出口集装箱生成量与年周期内贸易出口额、外贸出口适箱货比例、外贸出口适箱货重量系数、外贸出口集装箱箱化率以及外贸出口集装箱平均载重量有关，所述出口集装箱生成量计算公式如下：其中，Q1为出口集装箱生成量；V1为出口外贸总额；a1为外贸出口适箱货比例；m1为外贸出口适箱货重量系数；b1为外贸出口集...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷智鹢，蒋柳鹏，封学军，张艳，张铖，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32