论文部分内容阅读
近年来,随着社会经济的发展以及我国城镇化进程的推进,城市物流网络在保证城市经济协调运作、以及保障城市民生稳定上的作用得到进一步凸显,但如北京“7-10”暴雨、上海世博会、“双十一”、春节期间务工人员集中返乡等事件,以突增物流需求和突降物流供应的方式,不断地挑战着城市物流网络的稳定运行。由此,在遭遇突发事件后,城市物流网络是否还能保证城市经济活动及城市居民生活所需的必要功能,是城市物流网络的规划与建设所需考虑的重要因素之一,也是提升城市物流现代化水平以及城市宜居水平的迫切需要之一。本文出于充实城市物流网络规划理论、构建城市物流网络抗毁性测度的方法及模型、探索城市物流网络抗毁性优化手段、支撑我国新型城镇化建设的目的,主要进行了以下四个方面的研究工作:(1)城市物流网络演化机制、模型与算法研究对城市物流网络从分散到集聚,然后经扩散到再集聚的总演化过程进行了研究,将经济性演化机理抽象,在BA模型的基础上,以网络总成本最小为演化目标,构建了拓展的加权BA模型,设计了演化算法,模拟了物流网络集聚与扩散演化的过程,探讨了城市物流网络集聚与扩散演化的基本特点,为抗毁性分析提供了基础模型。(2)城市物流网络静态抗毁性研究基于(1)中的基础模型,从静态的视角构建由点、边、物流量组成的网络模型,暂时不考虑网络上的物流量在节点失效后的转移现象,出于宏观上网络所覆盖地区的完整性、微观上网络中节点服务的保持性两点,建立了由最大连通子图大小、平均聚簇系数构成的静态抗毁性测度,以点失效为失效类型,随机及选择性失效为失效方式,基于点强度、交叉熵、改进介数,加以随机失效,设计了四类失效策略,规划了仿真流程,从不同失效策略、不同网络规模的角度出发分析了仿真结果,最后在平均点度及点强度以及节点演化距离权重方面,提出了对应的网络优化策略。(3)城市物流网络动态抗毁性研究基于(1)中的基础模型以及(2)中的静态抗毁性研究,从动态的视角出发,综合考虑点、边、物流量,构建了基于级联失效的动态抗毁性模型,建立了对应的容量分配、节点状态、负载重分配及失效传播机制,从破坏程度、成本控制、影响范围三点,设计了由节点存活率、网络成本效用、级联失效数构成的动态抗毁性测度,以点失效为失效类型,选择性失效为失效方式,基于改进介数为失效策略,规划了仿真流程,并从不同能力储备系数、不同过载故障概率的角度出发分析了仿真结果,在网络优化上引入不同的容量分配机制及不同的负载重分配机制,最后从失效前预防和失效中应急两个方面,提出了对应的网络优化策略。(4)城市物流网络抗毁性实证研究——以成都市为例通过调用百度地图API,构建了由413个节点,1456条边组成的成都市城市物流网络,从不同失效策略、不同节点演化距离的角度出发分析网络的静态抗毁性,从不同能力储备系数、不同故障概率、不同容量分配机制、不同负载重分配机制的角度出发分析了网络的动态抗毁性,最后结合静态、动态抗毁性的分析结果,从失效前及失效后两个方面,提出了成都市城市物流网络抗毁性的优化策略建议。研究展望上,在城市物流网络演化机理与模型方面,还对模型的演化机制、限制因素等进行更为全面的考虑,比如引入地理区位参数等,提升网络仿真的有效性,使演化更符合实际。城市物流网络静态、动态抗毁性建模与仿真方面,静态上,探寻在局部修改网拓扑结构,以实现最小成本即提升网络静态抗毁性的方法、手段和模型,动态上,进一步探寻储备能力、容量分配、负载重分配的组合优化,形成一揽子动态抗毁性提升方法,在失效前及失效后,提出更为有效、能够具体实施的建议和意见。