路網養護中拌和站選址方法探究

周欣+甘元藝+熊+昊+黃夢宇+莫志遙

【摘要】通過研究、分析和總結國內外有關拌和站選址研究文獻。將拌和站選址按適用對象分為單一線路、區域路網兩類。闡述了現有選址方法的基本原理，并對現有拌和站選址理論進行優缺點分析，預測未來拌和站選址理論的發展方向，對未來拌和站選址有借鑒意義。

【關鍵詞】拌和站 選址問題 優缺點分析 方向預測

一、研究的意義

公路養護路面維修為主，瀝青混合料是對公路路面修復極其重要的材料，因此拌和站是公路養護工程必不可少的基礎設施。2016年我國的高速公路總里程突破13萬公里，位列世界第一。巨大的公路網，預示我國即將告別大規模建設時期，進入大規模的公路養護時期，高速公路的養護工作將從單一的線路養護變成多條線路組成的路網養護。合理的選取拌和站的位置可有效減少公路養護成本，龐大的市場將形成巨大的經濟效應。

二、拌和站選址的影響因素分析

影響拌和站選址的主要因素為地理位置的局限性、料場的影響、成品料的運輸以及技術限制運距。地理位置的局限性是指場地應該滿足寬敞、地表干燥、排水順暢以及避開橋梁、隧道等障礙物等條件；料場的影響是指由于拌和站原料來源料場在供料種類、供料數量以及運輸距離等對選址的影響；成品料的運輸：成品料運輸距離的大小直接影響到成品料的運輸費用，合理設置拌和站位置，可有效降低運輸成本；技術限制運距：瀝青混合料有使用溫度的限制，可結合當地的氣候特征和溫度限制，求解出瀝青混合料的最遠運輸距離，其供應距離不應超過該限制運距。

三、單一線路拌和站選址

在以往的公路建設中，拌和站往往只為某一條在建公路或者某一公路的某一區段服務，已有大量學者在該方面進行了研究，潘建波[1]研究表明“拌和站將會向大型化發展”，事實的確如此，他們所做的研究都是在基于只建設一個拌和站假設。目前學者多是采用“定性分析+定量決策”的決策模型，該模型先劃定一個區域范圍，作為粗選址點集，接著考慮影響拌和站的主要非定量因素，例如地理位置局限性、技術限制運距等因素，剔除掉粗選址點集中那些不符合條件的選址點，形成細選址點集，最后考慮料場的分布與采購、成品料的運輸等可量化的因素，利用費用將其串聯起來，以使總費用最小從細選址點集中，選出最優的選址點。

該類模型實現了原料和成品料運輸成本的最小化，具有很高的實用價值，但其也存在待完善的地方。例如，在該模型中，各個料場僅存在產量、價格上的限制條件，并沒有考慮到料場提供原料在質量上的差異，以及應對突發事件的庫存準備等因素。本文認為可用熵權確定權重，量化供貨商的重要性，權重越大表示該供貨商的產品越容易被采購，再結合前面考慮運輸成本的拌和站選址模型，確定最優位置。

四、區域路網拌和站選址

經濟半徑綜合反映了機械化養護施工時，不同養護施工系統的生產能力，對確定某一區域拌和站的數量、規模以及選址具有重要的意義。賈聯勝[2]等從分析拌和站設置費、拌和料運輸費與拌和站的服務半徑的關系入手，建立了拌和站經濟半徑確定模型。拌和站的經濟半徑對拌和站的選址、數量以及規模具有一定的參考價值。

對于某一區域拌和站的設置和規模，可以利用經濟半徑的指標設計算法進行調整。例如，當初步確定了拌和站選址和數量時，可以利用GIS，將各個拌和站位置和輻射范圍表示出來，當出現沒有被覆蓋的區域時，調整拌和站的位置或者增加拌和站數量，當出現被覆蓋的區域面積過大時，可以考慮減少拌和站的數量或者規模，以平衡經濟性和效益性。

利用主成分分析的方法，找到對公路養護成本影響最大的五項因素為拌和站設置費、原材料購買費、原材料運輸費、瀝青混合料運輸費和回收舊料運輸費。同時考慮拌和站周邊區域道路的損壞情況，以圖論為理論手段，建立了區域路網區域拌和站選址模型，并利用模擬退火算法求解得出最優拌和站地址。該最優化方法是傳統的單一線路拌和站選址在路網上的擴展，其核心就是使原材料運輸費用和瀝青混合料運輸費用最低。

五、提出未來拌和站的發展方向

根據未來路網養護的需要，毋庸置疑的是未來拌和站將會專業化、大型化以及市場化發展。拌和站今后將不會由施工單位進行建設和運營，而是由專門的企業進行經營管理，類似于現在比較推崇的外包模式，施工單位以購買的形式獲取瀝青混合料等物資。拌和站將會改變以前僅向某一需求方提供服務的局面，而是可以向覆蓋范圍內的所有需求方供應瀝青混合料等商品。拌和站選址將會把庫存、運輸以及供應鏈等戰略納入考慮因素。

六、結語

拌和站選址是公路工程項目物資管理中的重要內容，合理的選址可有效降低成本。我國路網規模龐大，具有較大的市場潛力，可以形成規模效應。在拌和站市場化的過程中，以往僅考慮運輸費用的拌和站選址方法將會淘汰，庫存戰略、需求預測等將會納入到拌和站選址模型中，降低成本效益將會更加明顯。

參考文獻

[1]潘劍波.高速公路路面施工中拌和站設置研究[J].公路交通技術.2003，（2）：27-29.

[2]賈聯勝，程德宏，郭小宏.路面養護中拌和站設置和養護經濟半徑研究[J].重慶交通大學學報（自然科學版）.2002，21：102-104.

作者簡介：周欣（1996-），男，漢族，重慶人，重慶交通大學交通運輸學院，本科在讀，研究方向：交通運輸。