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关键词:乌鲁木齐北站 专用线 整合规划
中图分类号:TU984文献标识码: A
1.引言
乌鲁木齐北站(简称乌北站)作为乌鲁木齐枢纽内重要的货运站,自治区所属的各大仓库都坐落于乌北站片区,共有26家企事业单位的42条专用线与车站衔接。其中,大部分专用线资源闲置、效率低下、各自为政、货源分散、装卸方式落后,无法满足日益增长的铁路运输需求。同时,现有铁路专用线给城市景观、交通和环境等造成较大的影响。乌北站专用线的整合势在必行,这对提高铁路运输效率,适应城市更新和园区物流发展将起到重要作用。
2.概况
2.1枢纽现状情况
乌鲁木齐铁路枢纽,东起兰新铁路的芨芨槽子站,西至兰新铁路的三坪站,目前枢纽内只有一条铁路干线(兰新线)从东向西贯穿其中,另外从乌鲁木齐西站东端咽喉引出三条支线:北疆支线(芦草沟支线)、六道湾支线、小黄山支线,形成了一条干线、三条支线的枢纽框架。枢纽东西长约49公里,南北宽35公里。枢纽内现有车站13处,其中客运站1处(乌鲁木齐)、编组站1处(乌西)、货运站2处(乌北、乌东),中间站9处。
2.2枢纽规划情况
根据规划,兰新第二双线、乌鲁木齐至准东(将军庙)、哈密至将军庙铁路引入枢纽。枢纽内设一主一辅两处客运站,改建既有乌鲁木齐站为辅助客运站,在既有兰新线二宫车站站址规划建设新客站为主要客运站。按照“集中化、规模化、专业化”的原则,整合枢纽货运系统布局。拆迁既有乌鲁木齐站、二宫车站货场,将货场作业迁至乌北车站;在三坪车站规划建设集装箱中心站;乌北车站为枢纽内主要货运站、设货运(物流)中心,乌东车站为枢纽货运站。
2.3乌北站既有设备概况
乌北站是新疆境内主要的铁路货物运输集散站,是局内的二等货运站。日均装卸车数310辆左右,货源吸引范围以乌鲁木齐地区为主,遍及南北疆各大厂矿企业,在促进边疆物资流通、经济发展上发挥着重要的作用。本站位于北疆支线上,站房位于线路左(北)侧,东端衔接有小黄山支线。现有到发线5条(含正线1条)、调车线4条,到发线有效长650米。现有货场1处,共衔接26家单位的42条专用线。
2.4乌北站既有专用线使用情况
乌北站共有专用线42条,建设历史悠久,大多是计划经济年代产物,目前在铁路货运中仍占有一定的地位。
目前专用线装卸线有效长最长600多米,最短的仅有50m,均不能满足整列装卸的要求。装卸线有效长共计12.8km。各专用线企业拥有大量的仓库、货场和装卸设备等资源,总占地约5500多亩,专用线密度仅为0.0023km/亩。
2.5乌北站铁路专用线存在的问题分析
乌北站衔接的42条专用线,在区域货运中占有重要的地位,长期承担着乌北站近80%的装卸车作业量,但受专用线现有场地、设备、人力机械、管理运作等条件限制,目前基本无法满足日益增长的铁路运输需求。2012年,铁路专用线发送货物总量697.07万吨,到达总量273.65万吨,发送总量423.42。除北站铁路货场外,运营专用线平均年货运量26.8万吨/线,货运量相对较低。铁路专用线存在小、散、乱等问题,主要体现为:运输效率低下,货物装载质量难以控制,超范围办理货运业务,专用线产权归属混乱,作业相互干扰,对城市路网及道路交通影响较大,铁路专用线沿线影响安全行车因素较多,布局分散,占地面积大,物流仓储设施落后。
2.6专用线整合的意义
2.6.1提高铁路运输效率
整合既有专用线,充分发挥铁路装卸设备能力,提高专用线运输效率,缓解目前车站能力紧张、点线能力不配套的现状。专用线整合后,按照集中装卸、集中配车的运输组织原则,完善直通列车开行组织方案。
2.6.2有利于发展现代化物流
将货物运输与仓储物流相结合,鼓励大型物流企业参与。规划整合位置选址应靠近仓储物流集中区,缩短与货运需求产生地之间的距离,降低货运成本。
2.6.3有利于快速集散
整合选址应该远离城市中心,靠近快速过境及对外通道,减少货运车辆对城市的干扰。
2.6.4有利于社会经济发展和城市规划
乌北站片区铁路专用线整合规划,要有利于区域社会经济有序开发建设;有利于城市规划统一考虑、统筹安排,对城市的经济发展和规划建设起到积极的作用。同时乌鲁木齐经济技术开发区(头屯河)建设用地弥足珍贵,专用线的整合对节约集约用地意义也非常重大。
3.整合方案研究
根据开发区产业发展及相关规划,结合乌鲁木齐铁路枢纽和北站货场改造方案,主要研究了以下整合方案。
3.1方案一(依托乌北站货运中心整合方案)
3.1.1方案概况
乌北车站北侧规划新建货运(物流)中心,该货运(物流)中心是对乌枢纽内货运系统进行的整合、梳理,包括了既有乌鲁木齐站货场、既有二宫多元化专用货场以及三坪、乌西等车站既有货场拆除还建部分。货运(物流)中心按照5束10条货物装卸线总规模规划布置,货物装卸线均按照贯通式、满足整列到发要求设计,货物线有效长满足880m、有效装卸货物长度满足780m布置,占地共706亩,铺轨14.9km,铁路投资估算约5.7亿元,远景年运输能力可达到2000万吨规模。
本方案依托北站货运中心对专用线进行整合,仅保留有军事要求、特殊需要以及满足整列运输条件的铁路专用线,考虑共整合20家企业的,共计28条专用线,基本实现北站公路以南的专用线全部整合。乌货运中心建成后不仅可以满足原货场的运输需求,还满足了北站片区专用线所运输的所有货物品类及运量需求,届时各专用线的运量将大幅缩减。所以本方案考虑北站片区专用线企业依托北站货运中心的建设,在政府相关政策的支持下,进行产业调整,关闭现有运输能力小,效率低的铁路专用线及仓储设施。在拟建乌北货运中心以北建设大型、现代化的物流仓储基地,增强企业竞争力,共同推动区域内物流仓储产业的发展。
3.1.2优缺点分析
优点:满足区域内的城市发展规划;与乌鲁木齐铁路枢纽改造总体规划相吻合。新建物流中心装卸区与乌北站横列式布置,可充分利用既有北站的到发线、调车线等相关设施,提高铁路运输组织效率;铁路装卸区、物流、仓储用地较为集中,土地利用最大化;铁路装卸区与物流、仓储区都位于北站公路的北侧,减少了短途倒运和对北站公路正常运输的影响。
缺点:本方案专用线整合涉及铁路、政府、专用线企业三方面的利益,实施操作过程具有一定的难度。
3.2方案二(关停年运量较小的铁路专用线方案)
3.2.1方案概况
本方案根据现场调查,除有军事要求和特殊要求的专用线外,将年运量较小(小于10万吨)、线路条件较差、装卸设置落后、对环境污染较大的企业专用线进行关停,拟关停企业专用线7家。
3.2.2优缺点分析
优点:关闭个别运量较小的企业专用线,实施难度相对较小,便与操作;实施时间短,短期见效快。
缺点:本方案专用线整合涉及政府、专用线企业等方面的利益,实施操作过程具有一定的难度;整合专用线后,没有根本解决铁路运输问题,区域内仍有大部分专用线运行,任然造成土地分割严重,没有起到土地利用最大化、集约化的要求。
3.3方案三(企业合作共同改建既有专用线半列方案)
3.3.1方案概况
本方案在北站公路南侧(原专用线所在区域)500m范围内,根据各企业专用线到发货物的品类、运量,结合既有专用线线路条件,整合建设综合装卸区。
本方案改造既有北站西咽喉区后,与有乌西乌北联络线并行,平交北站公路后,引入北站公路南侧既有友好利通物流有限公司专用线,整合改造原装卸线,按照7条贯通式货物装卸线规模规划布置。由于受坡度及用地限制,装卸线按半列到发要求设计,货物线有效长满足450m、有效装卸货物长度满足400m布置。铁路占地共460亩。
本方案整合企业标准和方案一向同,仅保留有军事要求、特殊需要以及满足整列运输条件的铁路专用线,考虑共整合19家企业的,共计24条专用线。
3.3.2优缺点分析
优点:规划区域在既有企业用地范围内,没有占用农田,新增用地较少,符合区域规划,占用土地均为规划仓储物流用地;整合后优化了铁路专用线的运输组织模式,提高了运输生产效率;装卸区、物流、仓储用地较为集中,土地利用最大化;铁路装卸区和企业仓库均位于北站公路的南侧,减少了短途倒运和对北站公路运输的影响。
缺点:线路技术标准较低,与方案一向比运营距离较长,线路坡度较大;本方案的整合涉及的专用线企业较多,占用相关企业的用地,组织协调工作较为困难。
3.4方案四(企业合作共同改建既有专用线整列方案)
3.4.1方案概况
本方案在北站公路南侧(原专用线所在区域)900m附近,根据各企业专用线到发货物的品类、运量,结合的既有专用线线路条件,整合建设综合装卸区。
本方案为满足铁路运输组织需求,提高运输效率,装卸区设置满足整列条件,并且装卸区两端均与乌北站到发线连接。整合改造原装卸线,按照4条贯通式货物装卸线规模规划布置。货物线有效长满足850m、有效装卸货物长度满足800m布置。铁路占地共530亩。
3.4.2优缺点分析
优点:规划区域在既有企业用地范围内,没有占用农田,新增用地较少,符合区域规划,占用土地均为规划仓储物流用地;整合后优化了铁路专用线的运输组织模式,满足于整列装卸要求,并且两端与乌北站接轨,运输组织便利,减少了调车作业次数,提高了运输生产效率;装卸区、物流、仓储用地较为集中,土地利用最大化;铁路装卸区和企业仓库均位于北站公路的南侧,减少了短途倒运和对北站公路运输的影响。
缺点:线路技术标准较低,运营距离最长,线路坡度较大;由于两端与车站相接,占地面积较大,并且对区域内土地切割较严重;本方案的整合涉及的专用线企业较多,占用相关企业的用地,组织协调工作较为困难。
4.研究结论
通过综合研究分析,方案一(依托乌北站货运中心整合方案)不仅满足城市总体规划和乌鲁木齐铁路枢纽总体规划要求,而且充分利用了既有车站资源,提高铁路运输组织效率。铁路装卸区、物流、仓储用地较为集中,土地利用最大化。物流中心占地仅706亩,区域内铁路密度提高了10倍,达到0.02km/亩,运输能力提高了2倍。方案实施后规划铁路装卸区与物流、仓储区都位于北站公路的北侧,减少了短途倒运和对北站公路正常运输的影响。并且原铁路专用线区域内约5500多亩土地可做整合开发,提高了土地利用价值。所以本次研究推荐依托乌北站货运中心整合方案。
参考文献:
[1]匡旭娟、荣朝和.基于精益管理的铁路专用线整合分析―以乌北站专用线整合为例.2007年铁路运输系统分析与物流技术应用学术研讨会论文集.2007
关键词:线性规划 模型 决策 应用
线性规划是运筹学中一种最常用的方法,线性规划在现代管理中起到了重要的作用,线性规划所处理的问题是怎样以最佳的方式在各项经济活动中分配有限的资源,以便最充分地发挥资源的效能去获取最佳经济效益。线性规划在财务贸易、金融、工业制造、农业生产、交通运输、人事管理、设备维修等领域的管理决策分析中均可帮助人们解决实际问题。例如在原料分配问题上,研究如何确定各原料比例,才能降低生产成本,增加利润;在农作物规划中,如何安排各种农作物的布局,使生产率迅速提高;在生产计划安排中,选择什么样的生产方案才能提高生产产值。线性规划为求解这类问题提供了实用性强的理论基础和具体求解方法。
一、线性规划数学模型
经营管理中研究如何有效地利用现有的人力物力完成更多的任务,或在预定的任务目标下,如何耗用最少的人力物力去实现,这个统筹规划的问题用可用数学语言表达。
线性规划模型从数学角度来归纳为三点:
(1)每个问题都有一组变量,称为决策变量,一般记为,一般要求。它是决策者对决策问题需要加以考虑和控制的因素。
(2)每个问题都有决策变量需要满足一定的条件,问题的限制条件用不等式或等式来表达,它是实现企业决策目标,限制性因素对实现目标起约束作用,称为约束条件。
(3)问题的目标通过变量的函数形式来表达,称为目标函数,且目标值与决策变量之间的关系是线性关系,要求在约束条件下,求目标函数的最大值或最小值。
(4)一般的线性规划数学模型为:
线性规划标准形式特点:
(1)目标函数求最大值(有时求最小值)
(2)约束条件都为等式方程,且右端常数项bi都大于或等于零
(3)决策变量xj为非负。
线性规划问题的方法是单纯形法。理论根据是:线性规划问题的可行域是n维向量空间中的多面凸集,最优值如果存在必在凸集的某顶点处达到,顶点所对应的可行解称为基本可行解。单纯型法的求解思路是:一般线性规划问题具有线性方程组的变量个数大于方程数目,此时存在多解,但可从线性方程组中找出一个个的单纯型,每个单纯型都对应一组基本可行解,根据此解判断目标值是增大还是减小,决定下一步选择的单纯型,这就是迭代,直到实现了目标最大化或最小化为止。
但是,通过比较基可行解(顶点)来求解一般线性规划问题是不可行的,单纯形法的基本思路是有选择地取基可行解,即从可行域的一个顶点出发,沿着可行域的边界移到另一个相邻的顶点,要求新顶点的目标函数值不比原目标函数值差。如此继续,直到无法改进,即可得到最优解,或判定无最优解。
二、线性规划的具体应用
线性最优化模型已被广泛应用于各类部门,应用的范围涉及各种资源分配、生产规划调度、企业财政规划、库存和分配、商品推销和广告等领域。
1.线性规划的在投资组合中的应用
如何选择一个满意的投资组合,在既定条件下实现一个最有效的风险与收益搭配,是投资组合的关键问题,投资者可以利用各投资项目收益率结合现实的情况对未来一年内各种投资产品的收益率做个简单的预测,利用单纯形法或借助lindo软件进行求解,从而获得投资于各项目的最佳投资额。
例如:某先生在5年内考虑下列投资,已知:
A.可从第1年年初开始投资,并于次年年末收回投资额的115%;
B.在第3年的年初投资,到第5年年末收回投资额的135%,但投资额不能大于4万元;
C.在第2年年初投资,到第5年年末收回投资额的145%,但投资额不能超过3万元;
D.每年年初购买债券,年底归还,利息为0.06.
2.线性规划在运输问题中的应用
运输问题涉及空运、水运、公路运输、铁路运输、管道运输、场内运输等,公路运输除了汽车调度计划外,还有行使路线选择和时刻表的安排等等问题,这些问题都可以运用线性规划模型来解决。“运输问题”就是将数量和单位运价都是给定的某种物资从供应站运送到消费站或库存站,在满足供销平衡的同时,定出流量与流向,达到总运输成本最小。
例:某汽车零件制造商,在不同的地方开设了3个工厂,从这些工厂将汽车零件运至设在全国各地的4个仓库,并希望运费最小,下表列出了运价以及3个工厂供应量和4个仓库的需求量,请求出运费最小的运输方案。
(2)根据位势法或闭回路法来判断该方案是否是最优,如果不是,就对该方案用闭回路方法进行调整和改进直至求出最优方案。经过计算,最后当所有的检验数均为非负时可得最优方案,当前的最优方案为其余全为零,可得最小运输值为。
3.线性规划在分配任务上的应用
例:(指派问题)有一份中文说明书,需译成英、日、德、俄四种文字,分别记作:E、J、G、R,现在有甲、乙、丙、丁四人,他们将中文说明书翻译成不同的语种的说明书所需时间如表所示,问应指派何人去完成何工作,使所需总时间最少?
4.线性规划模型在生产计划问题上的应用
线性规划可以运用在生产计划的问题上,对于生产性企业而言,生产计划是企业经济效益的关键因素,科学合理的生产计划能够使整体的经济效益发挥到最佳水平,使用线性规划方法要充分利用现有资源,考虑到企业的生产能力,资源的拥有量以及生产产品的单件利润等因素来进行计划安排生产,以谋求最大的利润或最小的成本。
例如(饲料配比问题)某配合饲料厂生产以鸡饲料为主的配合饲料,现准备研制一种新的肉用仔鸡专用饲料,所用原料的营养成分和饲养标准见表,希望这种新饲料既能满足肉用仔鸡的喂养需要又使总成本尽可能低,应如何设计配比方案?建立线性规划模型。
三、总结
线性规划是企业生产过程中决策制定的理论依据,决策的合理与否直接影响到企业的经济效益,本文通过实际例子阐述了线性规划模型在生产计划,运输问题,任务分配问题,投资问题等问题的实际应用,体现了线性规划模型在实际生产和生活中的重要性,总之,线性规划法是一种比较先进和科学的进行经济管理的方法,利用线性规划解决实际问题具有较大的实用价值。
参考文献:
[1]运筹学教材编写组.运筹学(第三版).清华大学出版社.
[2]巴玉强.数学线性规划在企业管理中的应用分析.经管空间.2012年3月.
[3]王波.线性规划在寿险精算中的应用.数学的实践与认识.2006年11月第36卷第11期.
[4]曹亚群.线性规划在物流工程中的应用.宿州学院学报.2010年11月第25卷第11期.
[5]唐加冕,周京徽.线性规划问题在经济生活中的应用.商业时代.2011年9月.
关键词:城乡;发展;道路;规划;研究
一、城乡路网规划对一体化发展的意义
城乡公路是城、乡(镇)、村之间联系的纽带和重要的经济活动脉络,主要完成干线公路网上交通的集散,并将广大农村区域的乡村和集镇联系起来,城乡公路以最便利的通达性为主要目的。制定科学的公路网规划及其实施方案,能够有效的达到提高公路网运输能力,满足公路交通需求,促进区域经济一体化发展,加快城镇一体化建设和充分发挥投资效益的目的,且为领导决策提供科学依据的保证。
二、城乡路网现存的主要问题
目前,城乡公路网已具有相当规模,但仍不能满通需求。路网的饱和度为1.02,里程饱和率49%,其中干线网饱和度1.12,里程饱和率63%;县(区)乡路网饱和度已达0.98,里程饱和率47%。说明大部分的干线公路和主要县(区)级道路处于饱和状态,路网上时常出现交通拥挤和阻塞现象,导致运输车辆延误增大,运输成本提高,交通事故率上升等不良后果。
从网流量分析看,路网流量为2286 辆,其中干线网流量高达9691 辆,说明交通量主要集中在干线公路上,但干线公路上的机动车交通测算后竟高达26.8%;网事故率为127 次/车公里,交通事故主要发生在干线公路上。其主要原因之一由于县(区)乡路网布局结构的不完整,致使部分原应由县(区)乡公路承载的的以农用车、非机动车为主的区域内部交通进入干线公路,不仅影响干线公路交通的通行,而且导致干线公路上交通事故的上升,影响整个公路网效益的充分发挥。
三、城乡路网的规划原则
城乡路网的规划应以最大限度地发挥公路建设投资效益为中心,在规划编制过程中,始终坚持以下基本原则:
??1、服从城乡总体规划中的城镇体系规划要求;
??2、满足城镇及农村未来社会经济发展的总体战略要求,公路建设适当超前,注重效益,提高质量,协调发展,稳定增长;
??3、遵循“发展以综合运输体系为主轴的交通运输业”的战略方针,注重公路运输与其它运输方式的分工协作和衔接配合;
??4、城乡公路网布局要与干线公路网及相邻地区交通网络相互协调;
??5、遵循交通部“统筹规划、条块结合、分层负责、联边建网”的公路建设方针,充分考虑当地的自然条件和经济发展特点,使公路网布局具有合理的时间层次和空间层次,既要有长远的战略思想,又要从实际出发,做好分期的实施安排。
在上述规划原则的指导下,规划工作过程做到:坚持实事求是,定性分析与定量计算相结合,模型计算与专家经验相结合,远期规划与近期建设相结合,达到科学性与实用性相统一,总体目标与具体实施步骤相统一的效果。
四、城乡路网的规划方法
城乡路网规划应采用总量控制法进行编制。这种方法从区域内交通总需求出发,公路网通车里程和等级结构总量上把握公路网发展规模,并由此进行布局优化。
具体工作分为以下几个阶段:
??1、在对城乡社会经济和交通运输现状调查的基础上,建立评价指标体系和定量分析模型,对现有公路网进行定量分析评价,揭示其主要问题和基本矛盾,提出解决矛盾的总体思路和途径;
??2、在对城乡社会经济和交通需求进行定性与定量分析预测,并根据社会经济发展趋势和交通运输需求状况,确定城乡公路网的发展战略、合理建设规模;
??3、运用布局优化原理,按分层逐次递归的方法对城乡公路网进行布局规划和论证评价;
??4、应用系统工程方法对规划方案进行综合评价;
五、城乡公路网规划方案的评价
城乡公路网规划的评价是指采用一系列技术、经济指标对规划方案的合理性、方案实施的可行性以及规划方案的适应性等进行全面考虑,在发现公路网规划方案中存在的问题及为完成公路网规划提出建议,并采取具体的措施,进一步论证公路网规划实施的可行性,为领导决策提供强有力的科学依据。
城乡路网规划的技术评价是从路网能够满足区域经济发展及运输要求的角度出发的,对城乡公路网密度、等级、布局结构、适应性,通达性等技术指标进行评价分析;对路网规划的经济评价在规划中则偏重于建设资金的投入分析。在完成路网规划的技术评价和经济评价的基础上,可以进行路网规划的综合评价。路网的综合评价是在全面考虑路网规划的技术、经济、社会环境等方面的因素后,来评价分析路网的规划方案。
综合技术、经济等方面的评价结果,在完成规划规模建设之后,城乡公路网存在的问题将逐步得以解决,具体表现在以下几方面:
1、城乡公路网发展规模逐步适应农村经济发展需求,供需矛盾逐步了解,路网负担逐步趋于合理,交通拥挤状况得到改善,路网服务得到提高,运输成本不断降低。
2、城乡公路网不但能满足小城镇建设发展的步伐,而且在某种程度上超前于小城镇发展。
论文摘要:根据题目的要求,在合理的假设下,通过分析高雄与台北的市场供求和长沙,衡阳,娄底,张家界,常德五个城市的市场需求,以及运输费用,得出一个使得收益最大的运输方案。为得到最优方案,本文首先在不考虑运输费用的前提下,建立了线性规划的优化数学模型,采用Lingon软件求解其最优解,得到理论最大收益为28088.04欧元,并根据Lingon软件中的灵敏性分析得出了在各地不同水果销售价格的变化的范围,在此范围内最优运输方案仍然成立,因此销售价格在此区间内变化在时,运输方案不变。其次考虑运输费用,即船运和铁路运输费用,由于运输费用包括装箱费和路费,因而分开求出了其费用。最后结合市场供求,建立了线性规划的优化数学模型,并应用Lingon软件计算得出利润最大化的运输方案,算出理论最大利润为21571.87欧元。
1. 问题的重述
台湾是祖国的宝岛,物产丰富。台湾水果运往大陆销售既改善了两岸关系,又丰富了人民生活。目前,在高雄、台北两地有四种水果,现准备将这批水果运往湖南省的五个城市:长沙,衡阳,娄底,张家界、常德五个城市销售。在了解这五个城市四种水果的销售价格及一定需求量的情况下,我们面对的问题是如何使其获得最大收益,在此,我们对其展开了两种情况下的讨论:
(1)如果不考虑运输费用
由于张家界、常德两市在运输中需要中转,每吨水果的加收400元的转运费,在此情况下,如何运输才能获得最大收益?
(2)在第一问的条件下销售价格变化多大时,运输方案依然可行?
(3)如果考虑运输费用
考虑高雄、台北到长沙,衡阳,娄底,张家界、常德五个城市的运输费用,如何调运才能获得最大收益?
2. 模型的假设与符号说明
2.1模型的假设
(1)假设这批水果运到各地的吨数都是整数。
(2)假设四种水果运到相同的地点的运输方式和运输费用都相同。
(3)假设这批水果的运费只与其重量和路程有关。
(4)假设这批水果全部是用一吨的集装箱运输。
2.2符号说明
(1) :第 种水果 地的运输量;
(2) :高雄的第 种水果运到 地的运输量;
(3) :台北的第 种水果运到 地的运输;
(4) : 表示第 种水果在 地与原价的价格差;
(5) : 表示高雄第 种水果到 地的单位运价;
(6) : 表示台北第 种水果到 地的单位运价;
3. 问题分析
首先问题(1)要求我们在不考虑运输费用的前提下,如何得到一种最优的运输方案,使得收益最大。分析这批水果运往各地的数量,存在严格的线性关系。所以我们考虑是否可以根据这些数据,并采用线性规划的方法建立优化模型,用一个合理的数学软件以求得最优的运输方案。对于问题(2)要求得市场销售价格的变化区间,使此最优运输方案仍然成立。问题(3)要求考虑运输费用,如何得到另一种最优的运输方案,使得到最大收益。但由于运输费用包括装箱费和路费,我们考虑分开求出其费用,在假设路费只与重量和路程有关的前提下,根据铁路运输部门给出的运输单价,求出其路费。再结合市场供求和市场需求,求出最大利润的运输方案。
4. 建模前的准备
针对运输费用问题,我们需要首先确定其路线跟运输单价:经过综合考虑,为节约费用,高雄和台北两处的产品都集体运往福州,再转运到大陆五大城市,运输路线及费用如表1.
表1 福州到长沙、衡阳、娄底、张家界、常德的具体路线
运费包括两方面:发到运费和运行运费。
计算方法:发到运费=发到基价×计费重量(箱数);运行运费=运行基价×运价里程×计费重量
发到运费指的是装、卸的钱,发到基价指一个箱子的装卸费用,这个都是规定好了的,1吨/箱的集装箱其发到基价为7.20 元/箱公里。运行基价指一吨箱子运行一公里的钱,我们采用的是1吨/箱的集装箱进行运输,其运行基价为0.0318(人民币制)。例如,福州到娄底这段里程是1053公里,发到运费=7.2元,运行运费= 0.0318×1053×1元。这个就是一吨箱,从福州运到娄底的价钱
接下来考虑各类水果从高雄和台北运往福州的费用,考虑船运。台北港到福州新港(福州江阴)航线,航线距离一百一十五海里,用集装箱运输,又因运价是根据市场需求调整的,有一定的复杂度,取其平均运价大概是205美元/箱,同时取高雄到福州的平均运价大概是307美元/箱。另外,存在相关汇率:1美元=0.7115欧元,1人民币=0.1047欧元,各城市的销售差价如表2.
表2 各城市的销售差价
5. 模型的建立
5.
1模型一的建立
在题目中我们考虑的水果4运往各地的销售总量大于水果的产量之和所以我们在建立线性规划的模型前将这个约束条件去除了,从而得到的模型如下:
目标函数:
title 台湾水果的销售与运输问题
model:max= -400 ;
model:max= -400 ;
5.2模型二的建立
目标函数:
Title: 水果的运输计划
model:max=
在lingon软件中输入以下程序:
6. 模型的求解
6.1模型一的求解
求解这个这个模型并做灵敏性分析,结果如下:
Global optimal solution found.
Objective value:
28088.04
Total solver iterations:
4
Variable
Value
Reduced Cost
X11
1.000000
0.000000
X12
3.000000
0.000000
X13
2.000000
0.000000
X14
2.000000
0.000000
X15
1.000000
0.000000
X21
2.000000
0.000000
X22
2.000000
0.000000
X23
3.000000
0.000000
X24
8.000000
0.000000
X25
2.000000
0.000000
X31
2.000000
0.000000
X32
2.000000
0.000000
X33
2.000000
0.000000
X34
2.000000
0.000000
X35
2.000000
0.000000
X41
0.000000
100.0000
X42
5.000000
0.000000
X43
0.000000
200.0000
X44
0.000000
141.8800
X45
0.000000
141.8800
Ranges in which the basis is unchanged:
Objective Coefficient Ranges
Current
Allowable
Allowable
Variable Coefficient
Increase
Decrease
X11
750.0000
200.0000
INFINITY
X12
950.0000
258.1200
41.88000
X14
1208.120
INFINITY
258.1200
X15
908.1200
41.88000
INFINITY
X21
600.0000
100.0000
INFINITY
X22
600.0000
100.0000
INFINITY
X23
700.0000
58.12000
100.0000
X24
758.1200
INFINITY
58.12000
X25
558.1200
141.8800
INFINITY
X31
430.0000
158.1200
INFINITY
X32
530.0000
58.12000
INFINITY
X33
530.0000
58.12000
INFINITY
X34
588.1200
INFINITY
58.12000
X35
388.1200
200.0000
INFINITY
X41
390.0000
100.0000
INFINITY
X42
490.0000
INFINITY
100.0000
X43
290.0000
200.0000
INFINITY
X44
348.1200
141.8800
INFINITY
X45
348.1200
141.8800 , , ;
INFINITY
结果告诉我们:这个线性规划的最优解为:
x11=1, x12=3,x13=2,x14=2,x15=1,
x21=2,x22=2,x23=3;x24=8,x25=2,
x31=2,x32=2,x33=2,x34=2,x35=2,
x41=0,x42=5,x43=0,x44=0,x45=0.
关键词:港口;铁路;接轨方案
Abstract: The scheme on integration; analysis of the first regional standards line, choose connected line, then analysis of convergence line all possible connection points, it can implement several strong, then were compared in detail, finally determine the connecting scheme.
Key words: port; railway line scheme;
中图分类号:U652.7 文献标识码:A 文章编号:
一、项目概况
(一)概况
潮州港位于广东省东南部沿海,是华南地区天然深水良港之一;随着开发建设,将成为闽、粤、赣、台经济重心辐射交汇点。潮州港对外开放水域115平方公里,海岸线长136公里。可利用建码头、泊位的岸线39公里。潮州港具有区位佳、腹地广、水域深三大优势,是建设深水、大等级码头泊位和能源重化工业的首选黄金海港。潮州港陆路交通便捷、四通八达,G324和进港大道及汕汾高速等交通网络配套完善,广梅汕铁路和在建厦深铁路穿越潮州境内,为潮州港铁路的修建提供了良好的外部路网和接轨条件。
(二)区域路网
1.既有概况
粤东潮揭汕地区铁路现状均不发达,目前仅有广梅汕铁路;广梅汕铁路东连珠三角,北通京九线江西段,向西经梅坎线进入福建。广梅汕铁路畲江至汕头段的尽头端经过潮揭汕地区。
区域路网的铁路主要技术标准如下:
(1)广梅汕线:国铁Ⅱ级,单线,内燃,限坡6‰(龙川至梅州)、6/12.5‰(畲江至汕头),最小曲线半径400m,牵引质量3000t,到发线有效长650m,半自动闭塞。
(2)梅坎线(梅州至琥市):国铁Ⅱ级,单线,内燃,限坡12.5‰,最小曲线半径400m,牵引质量2000t,到发线有效长650m,半自动闭塞。
总体可见,本区域路网密度较低,线路标准低,列车时速低,区间平图能力较小,输送能力虽有一定富裕,但随着区域内经济发展,特别是沿海港口货运量的快速增长,既有线通过能力将难以满足快速增长的客货运输需求。
2.区域路网规划
粤东地区路网处于粤闽赣三省交汇处,是联系广东与闽东南沿海地区以及江西等内陆地区的重要区域。根据中长期铁路网规划,粤东地区在建及规划的主要项目如下:
新建快速及普通铁路:沿海铁路、鹰梅、浦梅、龙川至汕尾、广州至汕尾等。
既有铁路改造:广梅汕、梅坎等既有线路扩能改造。
通过规划实施上述项目,研究年度粤东地区路网结构和质量极大改善,复线率提高,并全部实现电气化牵引。路网机动灵活,运输能力、运输质量能够适应区域国民经济和社会快速发展的需要。
(三)经济运量
1.港区概况
潮州港2011年全港吞吐量为937万吨。
潮州港规划形成四个港区,包括三百门港区、西澳港区、金狮湾港区和韩江港区,近、远期吞吐量预测分别为3545万吨、6900万吨。重点港区为金狮湾港区,主要货物品种为煤炭及石油化工品。煤炭主要往梅州市的大埔电厂、荷树园电厂、塔牌水泥厂等地疏运。
2.铁路运量预测
潮州港铁路货运量主要包括二个部分:一是沿海的金狮湾港区的集疏运量,二是铁路沿线饶平县少量的货运量。经预测,全线的货运量近期发到运量为1070万吨,其中发送1020万吨,到达50万吨;远期发到运量为1403万吨,其中发送1287万吨,到达116万吨;主要为煤炭及石油化工,流向主要为粤东地区梅州市及以远。其中沿海的金狮湾港区的集疏运量,近期发到运量为1005万吨,其中发送985万吨,到达20万吨;远期发到运量为1325万吨,其中发送1245万吨,到达80万吨。
二、接轨方案研究
(一)接轨线路方案
本线可以从在建的厦深铁路、既有广梅汕铁路和漳龙铁路上接轨:
1.本线自在建的厦深铁路接轨:
(1)在建的厦深铁路为国铁Ⅰ级双线电气化铁路,以客运为主,兼顾货运,设计行车速度达200km/h,近期客车每天开行60对,货运每年600万吨,远期客车每天开行80对,而货运能力将逐渐压缩。如本线在厦深铁路接轨,近、远期均超过了厦深铁路的货运能力,对厦深铁路的影响大。
(2)本项目疏运货物的流向最主要的是梅州市。货物从港口到梅州市,如走厦深铁路接轨的路径,则先从港口到厦深铁路的饶平站,再经厦深铁路到汕头,在汕头转广梅汕铁路后经汕头、潮州、揭阳至梅州,运输路径迂回折角,后期运输费用和能源消耗相应较大。
(3)根据铁道部发展的思路:运输实行客货运分流,严格控制货运专用线在客运线或200公里以上高速铁路上接轨。根据国内目前其他客货共线速度达200km/h的快速铁路货运的运行情况,货物列车基本还没有开行。
2.本线在广梅汕铁路接轨:
本线在广梅汕铁路的接轨有潮州市和揭阳市可选,分析如下:
(1)本线在广梅汕铁路潮州市境内的潮州站接轨,线路长约73km,需跨越韩江,穿越潮州城区,拆迁和实施难度都很大,同时与潮州市的城市规划不符。
本线在广梅汕铁路潮州市境内的潮安站接轨,线路长约70km,接轨站处于潮安县城,拆迁和实施难度都很大;同时本方案需经过汕头市澄海区,协调难度和实施难度均很大。
(2)本线在广梅汕铁路揭阳市境内的玉窖接轨。玉窖站位于揭阳市与潮州市交接处,玉窖站是广梅汕铁路初期开站,后来关闭。本项目疏运货物的流向是粤东地区及中西部内陆地区,其中最主要的是梅州市。货物从港口到梅州市,如走在广梅汕铁路接轨的路径,则先从港口到揭阳市的玉窖站,再经广梅汕铁路和漳龙铁路到梅州市;运输路径顺直。
因此,本线如在广梅汕铁路接轨最合适的接轨站为玉窖站。
3.本线在漳龙铁路接轨
本线在漳龙铁路上接轨可以选择的接轨点有大埔和松口
(1)由于本线运输的煤炭主要运输到梅州的大埔电厂、梅州丙村荷树园电厂,以及塔牌水泥厂、兴宁华润热电厂等,这些主要供煤点基本都在漳龙铁路附近,以最短的线路接入漳龙铁路是今后减少运输费用的前提。
(2)漳龙铁路大埔站是距离潮州港区最近的站,松口站则距离港口较远,同时该大埔站还是本线主要供煤点大埔电厂的接轨点。
因此,本线如在漳龙铁路接轨最合适的接轨站为大埔站。
综上,重点研究的两个接轨点为广梅汕铁路玉窖站和漳龙铁路大埔站。
(二)线路方案研究
根据对接轨点方案的分析,本线的接轨点可选广梅汕铁路的玉窖和漳龙铁路大埔二个点,因此研究起点确定。通过前面对港区经济运量分析,需通过铁路运输的港区主要为潮州港的金狮湾港区,因此研究终点确定。研究主要分为两大系列方案研究:接广梅汕铁路方案和接漳龙铁路方案。
1.广梅汕铁路玉窖接轨方案
(1)方案走向说明
线路自广梅汕铁路玉窖站汕头端引出,折向东北进入潮州市境内;线路沿山边从潮州西北面绕过潮州城区进入古巷镇,往东跨越韩江进入意溪镇;穿山后与沈海高速并行下穿在建的厦深铁路桥,经钱东镇上跨沈海高速至其南侧,再跨黄冈河在饶平县城北面设黄冈站及货场;出站后折向南跨越G324和疏港公路,最后并行疏港公路向南进入金狮湾港区设港湾站和装卸场。
(2)方案主要工程量
本方案线路全长为82km。线路途经揭阳市和潮州市范围,其中在揭阳境内约2.3km。该方案基本以避绕城区为主,尽量减少拆迁。
2.漳龙铁路大埔站接轨方案
(1)方案走向说明
线路自漳龙铁路大埔站漳平端引出,至在建的粤电大埔电厂对岸处折向东南跨越汀江,沿梅潭河南行,从大埔县城西侧经过,折向南穿山经光德镇后进入潮州市饶平境内;经新丰、三饶后折东从汤溪水库东面通过,继续向东南前行经浮山、新圩、联饶后下穿在建的厦深铁路桥,至饶平县城以北设黄冈站及货场;出站后折向南跨越G324和疏港公路,最后并行疏港公路向南进入金狮湾港区设港湾站和装卸场。
(2)方案主要工程量
本方案线路全长为124km。线路途经潮州市和梅州市范围。该方案基本以经过大埔山区和饶平县为主,尽量减少拆迁。全线桥隧比较玉窖接轨方案大。
3.方案比较分析
线路接大埔站和接玉窖站两个方案各有利弊:项目总投资玉窖接轨方案较节省;本项目的主要功能是煤炭运输,煤炭的需求的电厂和水泥厂都在梅州,从运输成本方面,煤炭从港口运输到梅州的需求地,大埔接轨方案可以直接上漳龙铁路而到达目的地,而玉窖接轨方案需通过广梅汕铁路再上漳龙铁路到达目的地,运输成本玉窖方案要高,通过计算:接大埔方案的运输成本平均为36元/吨,接玉窖方案的运输成本平均为40元/吨;但从工程投资和今后运营成本综合比较来看,玉窖接轨方案成本要比接大埔方案的低。比较如下表:
(注:静态投资指标玉窖方案按4000万/公里,大埔方案考虑到桥隧比高、按4300万/公里;本线运营成本主要考虑维修费,每年按24万/公里。)
由上表可见,虽然大埔接轨方案运输距离短、运费较低;但初期土建投资成本过高,导致总的费用仍然较高,前期投资压力大、项目效益太低。因此,最终推荐广梅汕铁路玉窖站方案。
三、结束语
潮州港铁路接轨方案的研究是间接接终点相邻线路和直接接终点所在线路的比选;本次通过对间接的玉窖接轨方案和直接的大埔接轨方案的土建投资、运费及运营成本进行综合比较,最终得出间接的玉窖接轨方案为更优的方案。