【精品】碎石运输方案设计.doc

《【精品】碎石运输方案设计.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、道路改造项目中碎石运输的设计编号：4325摘要木文建立了道路改造项目小碎石运输的设计模型。该模型是一个双重优化模型，先用0-1线性规划，求出建码头个数及临时道路的分布，再用罪线性规划进一步减少费用，经计算我们求得：最少总费用是16,5027,2857（元）从S1所取的碎石量是1043609m3从S2所取的碎石量是580816m3模型小将码头、临时道路等看成一个运输系统，它有口己的整体结构与局部结构。整体结构是指码头个数、道路条数等。局部结构是指码头和道路的精确位宜等。在确定该系统的整体结构时，我们用将连续变量离散化的思想引入了0-1线性规划，即将AB分成若干等长度的段，码头和AB上临时道

2、路的入口则看成一些离散的点。该0-1线性规划模型可以求出很好的整体结构。我们用人T找出的三码头情形的整体结构经菲线性规划优化后的总费用为：17,2501,1687（元）。比以0-1线性规划经非线性规划优化后的总费用多了7473,8830（元），可见我们的模型对丁程实践中的科学决策具有十分重要的指导意义。在模型检验屮我们进一步讨论了人T增删临时道路对总费用的影响.通过计算我们发现増删临时道路均会使总费用増大，从而验证了当前解趋近最优。当临时道路出现岔路时，我们计算得总费用并不会启所减少，故验证了我们关于“临时道路为直线且无岔路”的假设。关键词：双重优化运输系统0-1规划非线性规划1、问题重

3、述与分析1.1问题背景的理解1.模型构建的重点：山计算我们发现修公路AB所用碎石材料费用仅为9000万元，仅占到估算总费用的1/16左右，而大量的费用消耗在临时道路建设及碎石运输上，而影响此两部分的关键在丁•确定码头个数、位置及临时道路的氏度。故在下模型建立与求解屮我们将以此三点为重点进行分析与建模。2.运输系统的结构我们将所有用丁•运输的码头，临时道路及其分布称为运输系统，它们都是为运输碎石服务的。整个系统包括两个层次结构：

4、第一层次：修建码头的个数，临时路线的拓扑结构。我们称这部分结构为整体结■第二层次是精确的码头及临时道路的位置（AB上运进碎石的点称为进料点），我们称这部分结构为局

5、部结构。

6、”计批注［秋1］：讨论有意义整体结构很难用连续变量表示，而局部结构可以用连续变量来描述。意即只有当整体结构确定了以后，总费用才可表示为连续变量的函数，从而可以规划求解得到在保持某一整体结构不变的前提下的最优局部结构。故此题目转化为依次确定运输系统二个层次的最优结构。1.2关于运输系统结构的几点基本结论:1.从Si不应修出直达AB的临时道路：V通过计算我们发现从Si修出直达AB的临时道路以利用陆路运输的费用相比从Si修建临时道路至河边以利用水路运输的费用大很多，故我们认为在现有题目条件下S］不应再修出直达AB的临时道路，而应就近建码头以充分利用水路的廉价运力。2.从S2不会修出跨

7、AB至河卜游码头的临时道路：V显然S2不可能修建临时道路至河下游以利用水路，分析如下：1）此举修临时道路过长，耗费很大；2）如此长的临时道路运输费用昂贵；3）若逆流运输则费用较高。3.具体运输流程：由前1、2知，从Si运出的碎石必然只能经水路调配到n个码头，再由各码头修建临时道路至AB以运输碎石，而从S?就必然育•接修建临时道路至AB。可见，在这种情况卜，各码头与S2功能等效，在此我们不妨将各码头及S?统一等效为出料点，则问题转化为从各出料点到公路AB运输碎石的调配问题。4.码头修建范围的限制:由费用平衡点的思想，我们总能在AB上找到一进料点X,使修建该段所需碎石从Si、S?分别进料的费

8、用相等，我们将此进料点X记为Si与S?的费用平衡点。即在公路AX,XB两分部碎石分别由Si、S?单独提供。经计算我们发现，当x大于120时，从S?进料的最小费用小于从J进料的最小费用，从而得证应建码头的修建范围（横坐标）：05x5120（在此我们缩小了码头的修建范I韦I，提高了后续大规模规划模型的计算精度及速度）5.

9、各临时道路均为连接出料点与进料点两点间的直线段且互不相交L批注［秋2］：需要论证由反证法显然得址。2、问题假设1、车辆运输碎石冋程时不计运输费用；2、临时公路所铺碎石不能再重复利用于公路施工；3、铺设道路的工程费用为常数，在此不予考虑；4、SI,S2无碎石容量限制;5、忽略

10、河流的口然环境因素对码头建造，水路运输的制约，即码头可建在河流两岸任意地点；6、各临时道路为连接出料点与进料点两点的育.线段且互不相交；7、各临时道路均无岔路分支；8、公路建设期间施工车辆可以通行；9、忽略碎石在装卸,配送过程中的自然损失;10、河上、下游点精确的分布在抛物线上；11、SI,S2运出的碎石已满足工程需耍，不必再进一步进行粉碎。（以上仅给出全局性假设，其后还会按情况给出一些局部假设）3、符号说明1.（Xi,yi）第i号