基于双层规划的危险品运输网络设计研究

孙磊 林楠楠

摘   要：文章对危险品运输网络设计的基础背景进行分析，围绕模型变量选取、设计与实现双层规划函数，对基于双层规划的危险品运输网络设计进行研究。

关键词：双层规划;运输路线;风险值

当前，城市区域涉及的危险品运输活动主要有过境运输和市内运输两种。其中，在法律要求与驾驶员选择的共同作用下，过境运输通常以远离市区、远离人群的环城公路作为主要路径，因此，风险性相对较低。危险品市内运输的运行路线则相对复杂，极易与城市居民的生产生活环境产生交叉，进而埋下人员伤亡事故隐患。因此，有必要从双层规划的角度出发，对市内运输的危险品运输网络设计进行探究讨论。

1    危险品运输网络的设计分析

危险品运输的网络设计，应主要以市内运输为作用对象，并将城市主题区域的路网结构作为环境基础。决定危险品运输网络的主体主要有两个，即城市政府部门和危险品的运输者。两个主体的最终决策都会对危险品运输的路径、距离产生影响，但其决策的目标与倾向完全不同。对于政府部门来说，保障城市居民的生命财产安全是关键，因此，其在危险品运输网络决策中更加注重运输路线的风险性;对于运输者来说，缩减活动投入、提高运输效率是关键，因此，其在危险品运输网络决策中更希望缩短运输距离、降低运输成本[1]。

在此背景下，政府与运输者存在一定的相互影响与利益冲突。一方面，若政府出于對市民安全的考虑，不予危险品运输活动通过部分路段，势必会影响运输者在路线规划上的可选择性，进而导致其难以通过最短路径、最低投入完成危险品运输任务;另一方面，若危险品运输者盲目选择“捷径”，而忽视了危险品运输所携带的大量风险隐患，也会对城市社会的和谐稳定产生影响，进而削弱政府的管理效益。据此，若采取目标权重的方法，由于政府与运输者在决策目标、效益倾向上的差异，很难达到有效的权衡效果，进而难以产出满足双方需求的运输网络设计成果。此时，将双层规划用于危险品运输网络设计的描述、设计与实现，可达到更加理想的效果。需要注意的是，结合现实情况，政府与运输者的利益目标并不平等，存在领导与从属的关系。所以，在双层规划结构中，应将政府部门作为上层决策主体，将运输者作为下层决策主体。

2    基于双层规划的危险品运输网络设计实现

2.1  模型变量的选取设计

首先，用G表示城市现有的道路网络，且G=（V，A）。其中，V为道路网络的节点集，即不同道路之间的交叉口，A为道路网络的边集合，即城市中的不同路段。由此可知，进行危险品运输的网络设计，就是以G为空间基础，在运输起点与运输终点间寻找出K条道路，进而通过V，A的数量控制，选择成本最低、风险最小的优质路径。

2.2  双层规划的函数实现

结合上述变量设计，即可进行危险品运输网络的设计实现。

基于双层规划进行危险品运输网络的设计时，既可根据城市当地的实际情况，进行各类运算函数的单独计算，了解危险品运输的可行性与风险性，又可综合运用多种函数进行网络设计，以此达到更好的风险规避与路径选择效果，为危险品的安全、合规运输提供保障[2]。

3    结语

危险品运输的管控问题相对复杂，既与城市居民的生命财产安全息息相关，又会直接影响相关企业、运输者的生产经营效益。在此背景下，应用双层规划对政府、运输者的目标期望进行科学分析，并将其协调运用到危险品运输网络设计与实现中，有助于选择满足双方需求的最优路径，化解双方的利益冲突。

[参考文献]

[1]史丹丹，魏明.考虑道路交通管制的危险品运输路径问题研究[J].物流工程与管理，2019（2）：71-72.

[2]王伟，张宏刚，丁黎黎，等.基于车辆限速的危险品运输网络优化研究[J].安全与环境学报，2018（6）：2091-2095.