[发明专利]一种基于区域资源的高速公路服务区的选址方法

权利要求书

1.一种基于区域资源的高速公路服务区的选址方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：

步骤1：确定服务区选址区域，将区域内部的高速公路网及资源布局离散化处理，记为网络W＝(N,L,S)，其中N代表区内高速公路网的节点集合，L代表区内高速公路网的路段集合，S代表区内的资源集合，进入步骤2；

步骤2：将功能型服务区的总建设成本最低设定为优化目标，从区域资源条件辐射范围的影响、服务区的设置数量、服务区设置的平均间距三方面建立约束条件，计算以确定区内高速公路功能型服务区的最优选址方案，进入步骤3；

步骤3：步骤2中所得的功能型服务区的最优选址方案作为已知条件，将一般服务区的总建设成本最低设定为优化目标，从区内服务区布设的间距以及服务区的需求服务能力两方面建立约束条件，迭代计算以确定区内高速公路一般服务区的最优选址方案，进入步骤4；

步骤4：步骤2与步骤3中所得的功能型服务区与一般服务区的最优选址方案作为已知条件，将停车区的总建设成本最低设定为优化目标，建立服务区需求服务能力的约束条件，迭代计算以确定区内高速公路停车区的最优加密方案，最终实现区内高速公路功能型服务区、一般服务区及停车区的协同选址方案。

2.根据权利要求1所述的一种基于区域资源的高速公路服务区的选址方法，其特征在于：所述步骤1的具体流程为：

步骤11：根据《高速公路交通工程及沿线设施设计通用规范》(JTG D80-2006)中的规定：“高速公路服务区的最小间距不宜低于50km，高速公路停车区的最小间距不宜低于15km”，确定网络离散化处理的基本单位为15km，并将离散化后小于15km的高速公路路段与相邻节点进行合并处理；

步骤12：在离散化处理后的高速公路网络W＝(N,L,S)中，构造区内高速公路服务区的备选点集合其中，N作为节点集合表征区内的城镇集合，L作为路段集合表征区内连结各城镇的高速公路集合，S表征区内的资源集合，P_ijk表示节点i与节点j间高速公路路段上的第k个备选点，并规定有向集合的方向为自西向东、自南向北。

3.根据权利要求1所述的一种基于区域资源的高速公路服务区的选址方法，其特征在于：所述步骤2的具体流程为：

步骤21：确定优化目标为区内功能型服务区的建设总成本最小；

其中，C_ijk表示功能型服务区选址于P_ijk时的建设成本，X_ijk表示服务区是否在P_ijk处被选为建设点，

步骤22：根据区域资源条件的辐射影响、服务区的设置数量、服务区设置的平均间距三方面因素建立约束条件；

(d_ijks-D_s)·(X_ijks-1)≤0 (2)；

X_ijks＝0,1 (6)；

X_ijk＝0,1 (7)；

其中，d_ijks表示选址点P_ijk距第s个资源点的距离；D_s表示第s个资源点的辐射半径；X_ijks表示P_ijk与资源点s的关系，n_ij为节点i与节点j间高速公路上拟建功能型服务区的数量；K_ij为节点i与节点j之间高速公路备选点的数量；

约束条件(2)与约束条件(3)联合表示功能型服务区的选址受到区域资源条件辐射范围的限制，当备选点P_ijk在一个及以上的资源辐射范围内时，其具备选址建设的条件；

约束条件(4)表示功能型服务区受到规划建设数量的限制，选取的备选点总数应小于计划建设数；

约束条件(5)表示功能型服务区受到平均设置间距的限制，即在某备选点确定为建设点后，其前后相邻的两处备选点则不具备选址建设的条件；

约束条件(6)与约束条件(7)表示X_ijks及X_ijk两个决策变量为0-1(二元)变量；

步骤23：求解步骤21及步骤22所建立的区内功能型服务区布局模型，确定区域内功能型服务区的最优布局方案。