基于雙層規劃的危險品運輸網絡設計研究

孫磊 林楠楠

摘? ?要：文章對危險品運輸網絡設計的基礎背景進行分析，圍繞模型變量選取、設計與實現雙層規劃函數，對基于雙層規劃的危險品運輸網絡設計進行研究。

關鍵詞：雙層規劃;運輸路線;風險值

當前，城市區域涉及的危險品運輸活動主要有過境運輸和市內運輸兩種。其中，在法律要求與駕駛員選擇的共同作用下，過境運輸通常以遠離市區、遠離人群的環城公路作為主要路徑，因此，風險性相對較低。危險品市內運輸的運行路線則相對復雜，極易與城市居民的生產生活環境產生交叉，進而埋下人員傷亡事故隱患。因此，有必要從雙層規劃的角度出發，對市內運輸的危險品運輸網絡設計進行探究討論。

1? ? 危險品運輸網絡的設計分析

危險品運輸的網絡設計，應主要以市內運輸為作用對象，并將城市主題區域的路網結構作為環境基礎。決定危險品運輸網絡的主體主要有兩個，即城市政府部門和危險品的運輸者。兩個主體的最終決策都會對危險品運輸的路徑、距離產生影響，但其決策的目標與傾向完全不同。對于政府部門來說，保障城市居民的生命財產安全是關鍵，因此，其在危險品運輸網絡決策中更加注重運輸路線的風險性;對于運輸者來說，縮減活動投入、提高運輸效率是關鍵，因此，其在危險品運輸網絡決策中更希望縮短運輸距離、降低運輸成本[1]。

在此背景下，政府與運輸者存在一定的相互影響與利益沖突。一方面，若政府出于對市民安全的考慮，不予危險品運輸活動通過部分路段，勢必會影響運輸者在路線規劃上的可選擇性，進而導致其難以通過最短路徑、最低投入完成危險品運輸任務;另一方面，若危險品運輸者盲目選擇“捷徑”，而忽視了危險品運輸所攜帶的大量風險隱患，也會對城市社會的和諧穩定產生影響，進而削弱政府的管理效益。據此，若采取目標權重的方法，由于政府與運輸者在決策目標、效益傾向上的差異，很難達到有效的權衡效果，進而難以產出滿足雙方需求的運輸網絡設計成果。此時，將雙層規劃用于危險品運輸網絡設計的描述、設計與實現，可達到更加理想的效果。需要注意的是，結合現實情況，政府與運輸者的利益目標并不平等，存在領導與從屬的關系。所以，在雙層規劃結構中，應將政府部門作為上層決策主體，將運輸者作為下層決策主體。

2? ? 基于雙層規劃的危險品運輸網絡設計實現

2.1? 模型變量的選取設計

首先，用G表示城市現有的道路網絡，且G=（V，A）。其中，V為道路網絡的節點集，即不同道路之間的交叉口，A為道路網絡的邊集合，即城市中的不同路段。由此可知，進行危險品運輸的網絡設計，就是以G為空間基礎，在運輸起點與運輸終點間尋找出K條道路，進而通過V，A的數量控制，選擇成本最低、風險最小的優質路徑。

2.2? 雙層規劃的函數實現

結合上述變量設計，即可進行危險品運輸網絡的設計實現。

基于雙層規劃進行危險品運輸網絡的設計時，既可根據城市當地的實際情況，進行各類運算函數的單獨計算，了解危險品運輸的可行性與風險性，又可綜合運用多種函數進行網絡設計，以此達到更好的風險規避與路徑選擇效果，為危險品的安全、合規運輸提供保障[2]。

3? ? 結語

危險品運輸的管控問題相對復雜，既與城市居民的生命財產安全息息相關，又會直接影響相關企業、運輸者的生產經營效益。在此背景下，應用雙層規劃對政府、運輸者的目標期望進行科學分析，并將其協調運用到危險品運輸網絡設計與實現中，有助于選擇滿足雙方需求的最優路徑，化解雙方的利益沖突。

[參考文獻]

[1]史丹丹，魏明.考慮道路交通管制的危險品運輸路徑問題研究[J].物流工程與管理，2019（2）：71-72.

[2]王偉，張宏剛，丁黎黎，等.基于車輛限速的危險品運輸網絡優化研究[J].安全與環境學報，2018（6）：2091-2095.