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路線優(yōu)化

發(fā)布時間：2023-04-13 23:08:08 稿源：創(chuàng)意嶺閱讀： 124

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本文目錄:

1、無人機城市物流配送路線規(guī)劃優(yōu)化理論與方法
2、配送路線與配裝方案有哪些優(yōu)化方法
3、公路路線設(shè)計及應(yīng)注意的問題和方法
4、運輸線路優(yōu)化和配送路線優(yōu)化區(qū)別，這二者有區(qū)別嗎？還有車輛路徑優(yōu)化？這三者所使用的方法一樣嗎？

路線優(yōu)化

一、無人機城市物流配送路線規(guī)劃優(yōu)化理論與方法

過去的十年中，無人機(unmanned aerial vehicle, UAV)在軍事活動、公共安全、即時配送、環(huán)境監(jiān)測等多個領(lǐng)域逐漸興起。預(yù)計到2022年，全球?qū)⒂袃r值150億美元的無人機市場，到2040年，空中的物流市場將達到1.5萬億美元。尤其是在物流配送領(lǐng)域，無人機配送的優(yōu)勢逐漸凸顯。早在2013年亞馬遜推出“Amazon Prime Air”項目,該項目的最終目標是在30 min內(nèi)配送5磅的包裹，2016年首飛成功。2017年，谷歌旗下的子公司W(wǎng)ing推出“羽翼項目”，該公司在試點區(qū)進行試飛，并于2019年底在芬蘭開始運行。中國無人機配送起步較晚。2019年，億航開通了其首個無人機配送航線，將配送時間從原來的40 min縮短至8 min。2018年，訊蟻開始用無人機在園區(qū)內(nèi)進行配送，一年內(nèi)用無人機累計配送約10 000杯咖啡。因無人機運送檢驗樣本、醫(yī)療物資方面有時效快和易消毒的優(yōu)點，2020年1月28日起，迅蟻開始在余杭區(qū)定點醫(yī)院、余杭區(qū)疾控中心等地用無人機運送醫(yī)療物品的計劃配送檢驗檢疫醫(yī)療物資，尤其在疫情期間發(fā)揮重要作用。

無人機配送在農(nóng)村地區(qū)、城市如廣州、杭州等地區(qū)開始運行，相比于單一的車輛模式配送方式，加入無人機后的配送模式優(yōu)勢逐漸凸顯，如無人機與參與配送的車輛組合配送模式、無人機與不參與配送的車輛組合模式、無人機單獨即時配送等模式。城市物流配送中，無人機不受地面復(fù)雜條件限制，避免了地面配送中存在的擁堵、交通管制、及車輛配送引發(fā)的安全等問題。無人機的配送速度也高于傳統(tǒng)車輛，并且部分配送路線為點對點模式，距離短，大幅減少了配送能耗與時長。其次，大多無人機動力能源為電力，配送成本低且機動性強，提高了配送的效率減少了人力的成本[1-2]。在最后一公里配送中，無人機通常也會與地面車輛的組合提高配送效率[3]。隨著無人機在物流業(yè)的興起，“最后一公里”配送問題逐漸成為研究的熱點，無人機末端配送模式與路徑優(yōu)化成為研究重點，但無人機運載能力有限，續(xù)航時間較短，且城市運行環(huán)境復(fù)雜，能耗以及其他外部因素成為影響路徑規(guī)劃的重要內(nèi)容，不同配送模式下的路徑規(guī)劃也不盡相同。

為此，基于無人機配送模式，主要包含車輛和無人機協(xié)作運行與無人機單獨交付兩種模式(其中卡車和無人機協(xié)作運行又可分為卡車參與配送與不參與配送兩類)，研究在城市運營環(huán)境下無人機配送影響因素，重點分析在不同模式下，考慮多種因素的路徑規(guī)劃問題及求解方法，最后展望未來無人機配送路徑規(guī)劃中還需進一步考慮的影響因素。

二、配送路線與配裝方案有哪些優(yōu)化方法

在配送路線選擇中．主要采取模型化方法進行路線確定。常見的模型有Tabu Search算法、SOM方法、遺傳算法、節(jié)約里程法等。節(jié)約里程法，又稱車輛運行計劃法(VSP—VehiclesSchedIlling Program)，適用于實際工作中要求得較優(yōu)解或最優(yōu)的近似解。而不一定需要求得最優(yōu)解的情況。它的基本原理是三角形的一邊之長必定小于另外兩邊之和。當配送中心與用戶里三角形關(guān)系時．由配送中心P單獨向兩個用戶A和B往返配貨的車輛運行距離必須大于以配送中心P巡回向兩用戶發(fā)貨的距離。那么，所計算的結(jié)果：2Lpa 2Lpb-(Lp^Lpb Lab)=Lpa Lpb—hb為巡回發(fā)貨比往返發(fā)貨的節(jié)約里程。

三、公路路線設(shè)計及應(yīng)注意的問題和方法

【摘要】 公路的興建有利于地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展，有利于改善沿線居民的社會發(fā)展質(zhì)量，能快速的為人們提供運輸?shù)葍?yōu)越性，具有很好的發(fā)展前景，本文結(jié)合公路實際情況，對公路的路線設(shè)計進行分析探討，爭取把公路設(shè)計工作做得更好!

【關(guān)鍵詞】 公路路線設(shè)計;安全性;可靠性;存在問題;應(yīng)對方法

公路線形設(shè)計是公路設(shè)計的核心，其設(shè)計應(yīng)保證車輛行駛的安全舒適，駕駛員的視覺和心理反應(yīng)，引導(dǎo)駕駛員的視線，保持線形的連續(xù)性，使駕駛員有足夠的舒適感和安全感。公路線形質(zhì)量的好壞，直接影響公路運營的安全、經(jīng)濟、舒適、快捷功能的發(fā)揮。目前我國公路路線設(shè)計采用中華人民共和國行業(yè)標準jtg d20-2006公路路線設(shè)計規(guī)范、jtg b01-2003公路工程技術(shù)標準所規(guī)定的各等級公路的線形設(shè)計標準值，采用設(shè)計車速為基礎(chǔ)設(shè)計參數(shù)規(guī)定的最低設(shè)計標準，其他的設(shè)計指標根據(jù)設(shè)計車速相應(yīng)取定。提高道路運輸?shù)哪芰头?wù)水平，達到線形設(shè)計最優(yōu)經(jīng)濟性，建立合理、科學(xué)、完善的公路路線設(shè)計方案比選評價方法是科研和設(shè)計人員共同面臨的挑戰(zhàn)。

公路的路線定線是公路設(shè)計中最為關(guān)鍵的一步，因為路線線形是一條公路的骨架，線形是否合理，將直接影響到公路的橋隧、人工構(gòu)造物、路基、路面等的設(shè)計，也是控制工程造價的主要因素，同時在公路建成后，如果再要改變線形，一般也是非常困難的。尤其是高等級公路的路線，一經(jīng)建成將長期制約著公路的經(jīng)濟和社會效益的發(fā)揮。所以，有的國家提出公路路線是公路的生命，它對汽車行駛的舒適、安全、經(jīng)濟和道路的通行能力，都起著決定性的作用和影響。

1 公路線形設(shè)計

(1)縱斷線形標準不高。新建公路的平面線形設(shè)計標準大部分取上限，這樣考慮非常好，其優(yōu)點在公路改(擴)建過程中得到充分的證實。相反縱斷線形的設(shè)計幾乎完全受填挖方量控制，從而導(dǎo)致縱斷線形設(shè)計豎曲線半徑過小，豎曲線短。建議今后在線形設(shè)計上考慮公路的綜合服務(wù)水平，適當提高縱斷線形標準。做到平、縱、橫的合理搭配。

(2)改建和擴建工程設(shè)計時，往往受利用舊路減少占地的思想所限，導(dǎo)致平面線形標準偏低，比較方案思想放不開，可能有好的方案落選。如果擺脫利用舊路的思維局限，新線取直后即可提高新形指標又縮短了平面距離。因此建議新建公路以發(fā)展的觀點確定路線平面線形標準，對于舊路改建工程設(shè)計思維要盡量擺脫利用舊路的限制。

(3)以往設(shè)計文件提供的工程占地基本準確，這為工程管理部門前期拆遷提供了依據(jù)，但也有個別設(shè)計文件提供的占地不準或量不夠，同樣給工程管理部門帶來極大麻煩。希望在今后的設(shè)計中更加重視。

2 公路路線設(shè)計的原則

2.1 質(zhì)量為本的原則

百年大計，質(zhì)量為本。公路路線設(shè)計要嚴格按照既有的規(guī)范和標準來，設(shè)計的好壞直接關(guān)系到后續(xù)施工的質(zhì)量和效果，平原地區(qū)線形設(shè)計屬于常規(guī)設(shè)計，按照常規(guī)設(shè)計規(guī)范把握好設(shè)計質(zhì)量即可。山區(qū)線形比平原地區(qū)復(fù)雜，除了要控制常規(guī)設(shè)計質(zhì)量外，還要注意平面線形、超高的設(shè)置、縱面線形設(shè)計及爬坡車道和視距等問題。

2.2 整體與局部相結(jié)合原則

一般情況，路線大的走向在路網(wǎng)規(guī)劃時就已確定。因此，路線選擇需要從路網(wǎng)全局出發(fā)，根據(jù)路網(wǎng)整體情況覺得其中某條道路的走向，以使得整體路網(wǎng)的結(jié)構(gòu)最佳，效益最大化。同時，局部道路的線路選擇需要進一步細化，進行多方案必選。

2.3 多方案比選原則

公路線路設(shè)計往往穿越地形復(fù)雜。不同路段地質(zhì)條件，施工條件和難度有所差別，尤其是山區(qū)道路，路線設(shè)計和選擇需要考慮因素更多，設(shè)計要求、施工條件和造價、工期、技術(shù)角度、經(jīng)濟性角度等綜合取舍，選定局部最佳方案。

3 公路路線設(shè)計現(xiàn)狀及存在的問題及解決方法

(1)國外發(fā)達國家關(guān)于公路路線設(shè)計的理論已經(jīng)從單純考慮汽車的動力學(xué)要求，逐漸注重考慮駕駛員的生理心理特征，提倡以人為本的設(shè)計理念，注重線形設(shè)計后使用上的舒適性，并在開展設(shè)計的安全性、連續(xù)性、一致性、經(jīng)濟性等方面進行了研究。我國的路線方案基本上是采取傳統(tǒng)的經(jīng)濟評價、財務(wù)評價以及工程技術(shù)方面比較方案優(yōu)劣，存在的主要問題是忽視了環(huán)境、社會等方面的影響，不能全面反映線路的科學(xué)性和合理性，經(jīng)濟上最優(yōu)的方案未必是最優(yōu)方案。

(2)直線設(shè)計是最經(jīng)濟的方法，不但可以減少工程建設(shè)所需要的材料，還可以開課司機的視野，減少視線盲區(qū)，在一定程度上可以降低交通事故的發(fā)生，但并非是一味的將直線設(shè)計為公路線形。研究表明，長久設(shè)置直線又將導(dǎo)致司乘人員因線型單一，沿線景觀單調(diào)而引起疲勞，故公路線形設(shè)計不能無限制的設(shè)計長直線。

(3)直線過長，在平原地區(qū)，由于路線選擇受地形限制很小或基本不受限制，為了節(jié)約成本和縮短工期，在路線設(shè)計往往會設(shè)計過長的直線段。

(4)緩和曲線長度不滿足總和要求，部分公路在路線設(shè)計師只滿足和曲線的最小長度，而沒有綜合考慮到路線線形，這樣就會出現(xiàn)緩和曲線的長度不符合線形和超更高要求。

(5)超高橫坡度及超高過渡段位置不合適，公路經(jīng)過居民區(qū)的路段，車輛必須限速，同時車輛必須受到當?shù)亟煌ǖ墓苤疲@樣的情況下適當?shù)臏p小超高橫向坡度是有利的，但是往往在設(shè)計時只考慮橫坡設(shè)計，設(shè)計相同的雙向橫坡，這樣就不能保證有足夠的超高橫坡，造成車輛在彎道出轉(zhuǎn)彎困難進而引發(fā)交通事故。

4 公路路線分析方法

公路路線優(yōu)化問題具有設(shè)計目標不可公度性和目標間的矛盾性兩大特點，設(shè)計目標的不可公度性是指各個目標沒有統(tǒng)一的度量標準，很難加以比較。線性設(shè)計目標間的矛盾性是指如果采用某種方案去改進或改變某一目標值，可能會使另一目標的最優(yōu)值變好或變壞。

5 可靠性研究分析

可靠度理論在公路線形設(shè)計中的應(yīng)用很早就已經(jīng)開始研究，而我國將可靠度理論應(yīng)用在公路路線設(shè)計方面研究還未全面開展?？煽慷壤碚撛谝恍╊I(lǐng)域特別是結(jié)構(gòu)工程和巖土工程學(xué)中應(yīng)用較廣泛，同時在運輸工程學(xué)領(lǐng)域也有研究，如公路排水管道設(shè)計、交通信號燈間隔時間可靠性分析，信號配時設(shè)計等。可靠度理論是以概率論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計，用概率來描述工程結(jié)構(gòu)可靠性的問題。

《公路路線設(shè)計規(guī)范》中明確規(guī)定：公路路線設(shè)計應(yīng)對公路的平、縱、橫三個面進行綜合設(shè)計，做到平面順適、縱面均衡、橫面合理;公路路線設(shè)計規(guī)范是公路設(shè)計的依據(jù)，也是評價公路路線設(shè)計可靠性質(zhì)量的標準，其表現(xiàn)為一系列規(guī)范條文，這些規(guī)范條文既有原則性的。也有針對各個細部的，所有規(guī)范條文構(gòu)成一個系統(tǒng)現(xiàn)狀數(shù)據(jù)，包括路線設(shè)計成果及公路環(huán)境約束的數(shù)據(jù)。公路設(shè)計成果數(shù)據(jù)為主要技術(shù)經(jīng)濟指標采用值，環(huán)境約束狀況則包括地形、地質(zhì)、水文情況等。將公路設(shè)計現(xiàn)狀與評價標準進行比對，將公路環(huán)境約束與設(shè)計現(xiàn)狀比對，分析路線設(shè)計的合理性，論證需要加以改進的，基本合理但仍有改進余地的，基本達到技術(shù)要求而不滿足經(jīng)濟要求的，滿足經(jīng)濟要求而實際技術(shù)指標不太理想的;對公路分析評價中發(fā)現(xiàn)的問題進行合并、歸類，找出重點.提出科學(xué)合理的優(yōu)化方法，并付諸實施，同時對公路優(yōu)化后的成果數(shù)據(jù)進行再分析與優(yōu)化。

6 結(jié)論

當前的公路線路設(shè)計中還存在著問題，從公路路線設(shè)計工作中存在的問題出發(fā)，提出了一些解決方法。這樣做才能省工、省時還能有效節(jié)約資源，降低建設(shè)費用，因此設(shè)計工作著應(yīng)該從多方面角度考慮，合理設(shè)計路線方案，為交通車輛提供安全，希望本文提出的方法能對公路路線設(shè)計更為安全和經(jīng)濟起到作用。

四、運輸線路優(yōu)化和配送路線優(yōu)化區(qū)別，這二者有區(qū)別嗎？還有車輛路徑優(yōu)化？這三者所使用的方法一樣嗎？

應(yīng)該是有區(qū)別的，三者的側(cè)重點不同。

運輸路線優(yōu)化更側(cè)重：根據(jù)運輸途徑，路線的設(shè)計盡可能直線、不重復(fù)、短。

配送路線優(yōu)化更側(cè)重：根據(jù)配送點的分布，路線盡可能包囊所有的配送點。

車輛路徑優(yōu)化更側(cè)重：根據(jù)車輛的運行，路線盡可能配合車輛，讓車輛數(shù)量為最少，即一輛車能盡可能地行駛在各條路線上。

僅供參考。

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