本發明公開了一種面向梯級水庫群的水運與陸運運能間動態匹配度評價方法，涉及梯級水庫群航運開發規劃及綜合交通設計領域。本發明面向梯級水庫群，根據庫區航道運輸能力的動態性變化特點，基于灰色關聯分析原理，以梯級水庫群庫區航道與互聯陸路間的動態運能匹配度之和最大為目標，通過在已知的時段序列內，給定物資運輸需求量隨時間發生變化的序列；確定所述梯級庫區航道水運運能上、下限和對應陸路通道的陸運運能上限；計算每個時刻所述梯級庫區航道的水運運能和與對應的陸運運能匹配度之和，重復多次迭代計算獲得最優匹配狀態。本方法可以使庫區航道水運和互聯陸運間運能分配更加合理，最大限度提高梯級水庫群的航運能力。

技術領域

本發明涉及梯級水庫群航運開發規劃及綜合交通設計領域，尤其涉及一種面向梯級水庫群的水運與陸運運能間動態匹配度評價方法。

背景技術

在流域梯級水利樞紐綜合開發的背景下，梯級庫區航運運能的發揮受到貨運需求量，及防洪、發電、灌溉等其他水庫調度任務的影響。現有技術主要集中在考慮上述影響下通過航道整治、通航水流條件優化、多目標水庫調度等方法提升庫區航道運輸能力，但，現有技術忽略了水陸耦合交通運輸網絡下，梯級庫區航道的理論運能和與其互聯的陸路運能的動態演變過程，不能準確的評價水運與陸運間的匹配程度，存在局限性，從而造成規劃水運運能與陸運運能的不匹配，導致運能配置不合理、梯級水庫群航運開發規劃和綜合交通設計實際需求差距較大。

發明內容

本發明的目的在于提供一種面向梯級水庫群的水運與陸運運能間動態匹配度評價方法，從而解決現有技術中存在的前述問題。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

S1，在已知的時段序列內，給定物資運輸需求量隨時間發生變化的序列；

S2，根據梯級庫區航道聯合航運調度方式確定所述梯級庫區航道水運運能上、下限；

S3，根據與所述梯級庫區航道互聯的陸路交通網絡特征確定陸路通道的陸運運能上限；

S4，針對梯級庫區所處區域的水陸耦合集散交通系統，計算每個時刻所述梯級庫區航道的水運運能和與所述梯級庫區航道對應的陸運運能匹配度之和，重復多次迭代計算獲得最優匹配狀態。

優選地，步驟S2為：在已知的時段序列內，根據物資運輸需求量建立所述梯級庫區航道水運運能的狀態-時間二維向量X₀為式(1)所示：

X₀表示給定的梯級庫區水運運能的狀態-時間向量；

x_ij⁰表示梯級庫區航道在第i時段j狀態下要求輸出的運能；

i≤M，j≤N，M表示時間段的個數，N表示在指定時間段內的狀態個數；

根據公式(1)確定所述梯級庫區航道水運運能上、下限。

優選地，步驟S3，在步驟S2的基礎上確定與所述梯級庫區航道對應的陸路通道演變過程中的k種網絡結構下運能的狀態-時間二維向量集合為式(2)所示：

Y_k表示陸路通道不同網絡結構運能的狀態-時間向量集合；

y_ij^k表示陸路通道在第k種結構下第i時段j狀態下的陸運運能，k＝1,2，……，R；

根據公式(2)獲得與所述梯級庫區航道互聯的陸路交通的陸運運能上限。

優選地，步驟S4中，運用所述梯級庫區航道的水運運能與互聯陸路運能間的動態匹配模型，計算任意一個時刻任意狀態下所述梯級庫區航道的水運運能和與所述梯級庫區航道對應的陸運運能匹配度之和，所述動態匹配模型如公式(3)所述：