平面上的点—线选址问题

平面上的点—线选址问题

尚松蒲[1]2003年在《平面上的点—线选址问题》文中研究说明选址问题,就是关于为需要设置的“设施”选择最优位置的问题。选址问题是一个有广泛现实意义的最优化问题,从20世纪60年代以来,受到运筹学专家、管理专家、经济专家、军事专家、城市规划师、工程师等各方面人士的关注,得到了迅猛发展。 传统的选址问题考虑点到点距离意义下的服务点选择。本文考虑点到直线距离意义下的干线或设施位置选择。我们主要研究了四个平面上的点-线选址问题A,B,C,D。问题A是求一直线到n个给定点的加权距离和为最小,问题B是求一点到n条给定直线的加权距离和为最小,问题C是求一直线到n个给定点的最大加权距离为最小,问题D是求一点到n条给定直线的最大加权距离为最小。 问题A和问题B是对偶问题。我们发现问题A和问题B有很好的对偶性质:问题A的最优解可在某两个给定点的联线中找到;问题B的最优解可在某两条给定直线的交点中找到。问题C和问题D也是对偶问题。问题C和问题D也有很好的对偶性质:在问题C中,对应于一条最优直线,至少存在叁个“临界点”;在问题D中,对应于一个最优点,至少存在叁条“临界直线”。基于这种性质,这四个非线性优化问题便转化为组合问题,从而得到迭代次数为多项式的算法。 我们还研究了问题A,B,C,D的一些推广及两个“讨厌型”的中心选址问题。我们在最后提出了值得进一步研究的两个网络上的干线选址问题,即问题E和问题F。

李圣权[2]2004年在《GIS的空间数据零初始化与栅格网络分析研究》文中研究指明在数据资源、网络资源和计算机资源中,数据始终都是GIS中最根本、最活跃的因素。空间数据的初始化,狭义上讲是为满足空间分析或处理算法对起始数据的要求而进行的数据准备工作。由于空间数据的复杂性、海量特性、动态性特征以及地理过程的动念性、连续性特征,使得当前的GIS数据初始化工作存在以下困难:某些空间数据的显式表达模型复杂,数据初始化工作量大,无法满足动态性数据初始化的要求,不能适合连续动态地理分析的需要,以致出现空间数据和空间关系数据的表达复杂、存储和维护丌销大,经常造成数据“用而不备、备而不用、备而无用”的情况,直接影响GIS的建设和发展。 空间分析包含了对已有地理信息数据的深入分析、预测及动态过程的管理和控制等等分析功能,是GIS区别于MIS或其它信息系统的显着性标志。空间分析是地理信息分析的重要方面,但是,关于GIS空间分析的几个基础理论问题,如空间数据概念的完整性,空间数据量,空间关系的表达和维护,GIS的基础空间尺度等,以往的研究还有所欠缺。正由于此,使得GIS的发展在目前遇到了一些瓶颈。在此基础上,针对GIS本身的目标,本文论述并实验了空间数据的零初始化思想,并研究了零初始化思想在栅格网络分析中的要素抽象、模型建立、要素表达,并提出和验证了常见网络分析的栅格算法。本文的主要内容包括了以下几个方面: 1、关于GIS空间数据的零初始化研究。分析了空间数据的基本特征以及空间数据的表达模型,在现有空间拓扑关系和距离关系相关内容的基础上,提出了“位”、“邻”、“近”、“势”的四类空间关系数据,完善了空间关系的描述。通过分析空间衍生数据的算法和表达模型可知:空间数据的质、量和相互关系是复杂的,数据量是巨大,根据不同的对象、不同的用途和不同的分辨率有不同的组织和表达。分析了空间衍生数据显式初始化带来的运算、储存开销,以及其面对复杂、动念、连续地理过程的分析处理的不适应性。为满足发生在复杂大系统中的动态地理过程分析和处理的需要,根据空间关系基于位数据的可运算性,并考虑到栅格数据以规则单元致密结构化整个研究区域的特性,以地图代数的相关理论和方法为基础,提出了GIS空间数据零初始化的构想:在建设GIS的过程中,只显式地组织和表达空间数据中的原生数据,对某些衍生数据并不显式地初始化,而是利用栅格数据以规则单元致密结构化研究区域的特性,采用简单高效的空间运算直接在原生数据的基础上运算衍生数据,以避免空间衍生数据初始化带来的瓶颈,促进动态GIS发展。探讨了空间数据零初始化的涵义和基础,分析了在栅格数据的空间分析中实现零初始化的算法基础,论述了空间数据零初始化的必要性、实现策略、可行性以及发展意义。

林诒勋, 尚松蒲[3]2002年在《平面上的点-线选址问题》文中提出本文研究两类平面选址问题:(1)求一直线到n个给定点的加权距离和为最小;(2)求一点到n条给定直线的加权距离和为最小.对这两个非线性最优化问题,我们给出迭代次数为多项式的算法.

黄莉莉[4]2013年在《公路客运站选址及平面布置研究》文中进行了进一步梳理随着我国经济的飞速发展,人民生活水平的快速提高,人们的生产性出行和消费性出行也日益增加,特别是公路运输的中短途出行量。为了高效地组织和优化出行方式,满足人们安全、便捷、舒适的出行要求,促进城市公路交通运输健康发展,国家大力投资建设公路客运站。其中,公路客运站选址及平面布置问题是公路客运站规划建设中的两个核心工作,而目前对公路客运站选址方法的研究只限于理论模型阶段,没有一个科学的、系统的、实用的客运站选址方法,现有的选址方法不能被广泛应用。同时,在进行公路客运站平面布置时,也没有系统全面的理论体系或方法模型指导,导致在公路客运站平面布置时没有理论依据。因此,研究公路客运站选址及平面布置对完善公路客运站系统,促进公路客运站健康发展具有实用价值意义。本文主要以公路客运站为研究对象,在现有理论与方法的基础上,对公路客运站选址及平面布置问题进行研究。首先,研究了公路客运站的选址理论及常用选址方法,归纳总结了公路客运站的选址原则和影响因素,分析了传统选址方法模型的局限性。其次,为了改进公路客运站的选址方法,给公路客运站选址提供一个新的技术手段,本文提出了基于GIS空间分析技术的公路客运站选址方法,该选址方法操作简单,容易理解,采集的数据全面并能快速、灵活地将这些数据处理,且计算结果精确,应用范围广泛,同时将整个选址过程以图片的形式可视化;为了使结果更为客观准确,本文还利用层次分析法,建立一个广义上的适宜建站的综合评价函数模型,对得到的可优候选点进行评分排序,并结合实地考察,确定最佳站址位置。最后为了解决公路客运站平面布置中存在的问题,建设一个科学合理、美观实用的现代化综合性公路客运站,本文对公路客运站平面布置进行深入的研究,结合国内外最新研究理论,提出了新的公路客运站平面布置理念,给平面布置提供了一定的理论依据,具有一定的参考价值。

尚松蒲, 林诒勋[5]2003年在《平面上的min-max型点-线选址问题》文中认为本文研究两类平面选址问题; (1)求一直线到n个给定点的最大加权距离为 最小;(2)求一点到n条给定直线的最大加权距离为最小.对这两个非线性优化问题。我 们给出最优解的刻划及迭代次数为多项式的算法.

陈庆文[6]2007年在《基于最小覆盖圆及顶点加权V图的变电站优化选址研究》文中认为随着我国城乡配电网改造的快速发展,人们已经逐步认识到通过电网优化规划,寻求最佳电网投资决策和网络新建改造方案的重要意义。特定区域由于受环境、经济、发展潜力等综合因素影响,制定出良好的配电网规划方案,关系到该地区电网改造的投资成本、经济效益、对周边地区的影响及该地区未来经济发展速度等。变电站的位置对电力系统网络结构起着决定性作用,是电网中“承上启下”的重要环节。变电站的定位是否得当,直接关系到电力系统输电质量、电网运行的稳定性及经济性。变电站优化选就是:在一定区域范围内,寻找新建变电站的位置坐标,使某目标值(如投资和运行费用)达到最优。由于变电站位置坐标的寻优为一个带约束的复杂非线性规划问题,需要定位的变电站可能又不止一座,考虑到变电站选址需要达到多个目标要求,因此变电站优化选址又是一个多目标优化问题。本文在现有变电站优化选址研究的基础上,提出了应用顶点加权Voronoi图解决变电站供电区域划分和基于最小覆盖圆原则的变电站优化选址的新思路。主要工作如下:(1)在确定变电站经济容量和经济供电半径的基础上,以全网网损费用函数值最小作为目标,应用最小覆盖圆保证变电站到负荷点距离最短和运用Voronoi图解决变电站优化选址中负荷分区问题,反复计算、调整负荷分区和最小覆盖圆圆心,直至满足终止条件。研究结果表明,该方法可使规划过程更具交互性、规划结果更直观、方案调整更灵活。(2)在常规Voronoi图应用研究的基础上,提出了基于顶点加权Voronoi图实现变电站最佳供电区域自动划分的计算几何方法;在假设整个供电区域负荷密度相同的条件下,考虑变电站的主变压器容量大小对其周围供电区域的影响能力的不同,提出以变电站主变压器容量确定权重、以顶点加权V图划分变电站供电区域的新思路,确定了顶点加权Voronoi图的构造方法。(3)以MapInfo Professional作为独立开发平台,借助该平台具有的二次开发功能并充分利用其附带的二次开发语言MapBasic进行软件开发。

朱向前[7]2006年在《电力GIS及基于V图的变电站选址的研究》文中提出我国电力工业随着社会经济的快速发展一直保持着较快的发展速度,但是目前还是不能完全满足国民经济发展的需要。如何充分合理地应用目前有限的电力资源,是摆在电力决策者面前的重要问题之一。 据有关统计,在电力系统中,85%以上的数据具有地理属性,在电力系统中引入地理信息系统的概念,建立一个具有地理信息的数字化电网,可以为电网运行管理提供一种基于空间信息的计算机管理的现代化手段,提高效益,降低成本,提升电网运行管理水平,为电力企业进一步适应市场化经营和提供高品位的服务奠定基础。目前,建立以“数字电网”及“协同工作环境”为特征的电力地理信息系统,已成为发达国家的电力企业,为降低生产成本、提高服务水平、增强自身竞争能力、提高电网运行科学管理水平的必不可少的工具。 电力地理信息系统在国内的应用虽然刚刚起步,但是在电力生产和管理上已经发挥了重要作用,大大提高了公司管理水平和工作效率。但是,目前国内的商用电力地理信息系统平台一般只是做到电力网络的图资设备管理的水平,缺乏电力网络的高级分析功能,是地理信息与电力系统的组合应用而非二者真正的有机结合,这距离真正的电力地理信息系统,实现电力系统的数据资源共享和自动管理系统软件的一体化还有相当距离。 本文针对这一情况做了在电力地理信息系统的基础平台上开发电力系统高级分析功能的尝试与研究。本文利用组件技术进行了电力地理信息系统的二次集成开发,在实现电力地理信息系统基本功能的基础上开发了新增变电站选址及变电站最佳供电区域自动划分的分析软件,并使二者有机结合,取得了良好的应用效果。 变电站的位置对电力系统网络结构起着决定性作用,是电网中“承上启下”的重要环节。变电站的定位是否得当,直接关系到电力系统输电质量、电网运行的稳定性及经济性。目前,一般研究变电站选址问题时会采用对比较复杂的数学模型进行简化求解的方法,而其效果或因数学模型过于复杂而难于求解,或因过多的简化使求解结果大打折扣,总体求解效果并不是很理想。 本文研究了Voronoi图在新增变电站站址优化规划和变电站最佳供电区域合理划分中的应用,从计算几何的途径对这一问题进行了求解,并结合某城市220/110kV网络进行验证,证实了该方法的有效性。 在此基础上,本文进一步研究了顶点加权和路径加权Voronoi图,并结合电力

丁茜[8]2013年在《基于GIS的电子商务配送中心选址研究》文中指出网购的热潮快速袭来,中国的电子商务市场迅速扩大,电子商务的配送瓶颈逐渐出现。配送难、配送慢的问题越来越多,使得很多电子商务企业纷纷转向物流领域。而配送中心的选址直接影响着整个配送系统的运作效率、成本收益和客户服务水平。以电子商务的需求分布、运输条件和自然条件等因素为制约条件,满足配送时间最短、配送成本最低成为配送中心选址的主要目标。GIS作为强大的空间分析工具,使得以地理信息系统为依托的配送中心选址决策更加智能化,合理化。本文收集了国内外电子商务的配送中心现状,界定了电子商务配送中心的概念,有针对性地做出电子商务配送中心选址的原则、条件和目标。全面整理了选址的各种理论与模型,分析不同模型的应用条件和优缺点,确定本文与GIS相结合的选址模型。分析中国电子商务需求现状,并对需求区域做出聚类分析,得出5个条状等级区域。以其中最高需求区域为例,借助GIS研究大区域范围内的选址布局的方法,提出单设施选址和多设施选址两种方案。单设施选址利用GIS、最短路和重心法求出,多设施选址利用GIS、时间满意度函数、P-中值和启发式算法得出。最终将这两种方案以成本和时间有效性为依据作评价得到最终高需求区域的选址地点为杭州、郑州和广州这叁地。在利用GIS时,收集需求订单量、道路等级条件、路线长度条件、需求时间条件、配送费用等数据和属性,建立数据库。这种选址方法能够有效地避免传统选址模型对于距离测算的不准和主观性过强的缺陷,做到定性与定量相结合,科学合理,并且能够对电子商务企业的物流系统规划提供整体思路,从全国范围着眼进行配送中心的选址布局。

苏顺虎[9]2009年在《铁路物流系统理论与规划方法研究》文中认为现代物流作为先进的组织方式和管理技术,已经成为经济发展的重要推动力量。国家高度重视物流业发展,出台了《物流业调整和振兴规划》,各地方政府相应制定了物流业发展的“十一五”规划并开始启动了“十二五”规划前期研究,各类运输企业也纷纷向现代物流转型。铁路作为我国综合运输体系的骨干,目前在我国社会物流体系中的作用发挥尚不充分。面对激烈的市场竞争以及未来客货分线运输后铁路潜在运能释放的重大契机,改革铁路货运组织模式、大力发展现代物流已经成为铁路运输业适应新经济发展的必然趋势和重要战略选择。然而当前我国铁路物流发展中还存在许多不容忽视的问题,究其原因,是目前我国尚缺乏对铁路物流系统理论的支撑和相关规划方法的系统研究。因此,对铁路物流系统理论与规划方法进行深入研究,具长远的战略意义和重大的现实意义。本论文在铁道部项目《铁路物流发展方案设计及关键技术研究》的基础上,通过大量现场调研和数据分析,从如下几方面对铁路物流系统规划理论和方法问题进行了系统研究和深入探索。(1)系统构建了铁路物流系统理论构架,阐述了铁路物流系统的概念、功能和典型特征,论证了铁路物流系统的形成机理,探讨了铁路物流系统的发展规律,提出了铁路物流系统理论的基本结构,指出了铁路发展物流的战略目标与总体思路。(2)系统提出了铁路物流系统空间网络布局规划方法体系,从市场供需两个角度设计了由4大类23项因素构成的铁路物流中心选址布局规划综合指标体系,建立了基于数据包络分析(DEA)与0-1混合整数规划理论的铁路物流中心离散型选址布局规划模型,并结合北京铁路枢纽和北京市的实际与未来发展,在大量数据调研和空间图形分析的基础上,分析了北京地区500强工业企业、24个工业开发区、196个典型商业企业和30个商贸交易市场的物流需求,针对北京铁路57个货运节点和北京市规划建设的30个公共物流区进行定量计算,得出了北京市铁路物流中心具体选址布局初步建议方案。运用BPR方法设计了铁路物流中心服务模块的作业流程体系。(3)系统研究了铁路物流系统服务网络设计问题,分析了铁路物流产品开发内涵与手段,在铁路物流主要货源分布状况分析的基础上设计了铁路车流与货流匹配性理论方法,建立了主成分-引力模型、组合预测模型和双约束重力模型,提出了铁路货物准时制(JIT)运输组织方式,并按照物流理念对铁路运输组织效率分析方法进行了探讨。(4)阐述了铁路物流系统运营组织的含义,分析了铁路物流系统运营组织的主体,探讨了铁路物流系统运营组织的目标,研究了铁路物流体系的发展模式,并提出了“五位一体”的协调运行机制。

黄涛[10]2017年在《基于GIS的快递末端自提网点布局研究》文中研究说明随着电商行业和O2O行业的蓬勃发展,实现行业产品落地的快递业在飞速发展的同时也遇到了转型升级和提质增效的新挑战。最后一公里作为快递服务的最后一个环节,紧密连接用户,直接决定快递企业的用户服务水平和综合竞争力。快件自提能够为用户提供个性化的最后一公里取货时间及空间,同时借用社会资源降低最后一公里配送成本,是提升快递最后一公里服务的有效方式。如何有效、系统、科学的确定快递自提网点布局成为物流企业亟待解决的问题之一。对比分析常见的备选地址选取方法和网点选址模型,确定采用GIS研究快递末端自提网点布局。影响快递自提网点选址的客观因素有地理位置因素、自提点服务半径、自提点营业时间、自提点交通条件;获取相关数据并导入GIS平台,利用GIS平台的缓冲区分析、Voronoi图分析和迭置分析,确定自提网点备选地址;结合距离惩罚成本函数改进CFLP模型,构建的快递末端自提网点选址模型为:目标函数是运营管理成本与距离惩罚成本之和最小,约束条件则考虑满足每个需求点的服务需求约束和备选点必建立条件约束。以西安市雁塔区某繁华区域为例:现有快递自提点10个、便利店32个及城市道路148条,分别建立其相应的缓冲区图;并在该区域内分析确立需求点97个及其Voronoi图;将各缓冲区图与Voronoi图进行迭置分析,确定出备选地址34个;利用调查数据拟合距离惩罚成本函数,得到该区域的快递末端自提网点选址模型,并采用Lingo软件求解,得到自提点地址13个,进一步将需求点合理分配到13个自提点。与现有自提网点布局方案相比,新的自提网点布局方案用户满意度提升了23.71%,一次配送成功率提升了6.41%。综合表明,所建的基于GIS的快递末端自提网点布局模型和所提出的分析求解方法有效可行,能有效确定区域快递末端自提网点选址,为解决快递末端自提网点布局提供了一种新颖、先进、有效的方法。

参考文献:

[1]. 平面上的点—线选址问题[D]. 尚松蒲. 郑州大学. 2003

[2]. GIS的空间数据零初始化与栅格网络分析研究[D]. 李圣权. 武汉大学. 2004

[3]. 平面上的点-线选址问题[J]. 林诒勋, 尚松蒲. 运筹学学报. 2002

[4]. 公路客运站选址及平面布置研究[D]. 黄莉莉. 长安大学. 2013

[5]. 平面上的min-max型点-线选址问题[J]. 尚松蒲, 林诒勋. 运筹学学报. 2003

[6]. 基于最小覆盖圆及顶点加权V图的变电站优化选址研究[D]. 陈庆文. 郑州大学. 2007

[7]. 电力GIS及基于V图的变电站选址的研究[D]. 朱向前. 郑州大学. 2006

[8]. 基于GIS的电子商务配送中心选址研究[D]. 丁茜. 长安大学. 2013

[9]. 铁路物流系统理论与规划方法研究[D]. 苏顺虎. 中南大学. 2009

[10]. 基于GIS的快递末端自提网点布局研究[D]. 黄涛. 长安大学. 2017

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