本发明涉及一种城市lng储运站布局及选址,特别是关于一种城市lng储运站选址与车辆耦合布局系统及方法。
背景技术:
1、城市lng储运站建设尚处于快速建设和发展阶段,缺乏可参照的历史经营数据挖掘与成熟的运营模式,但车辆对象相对明确,以市政车辆、第三方物流重卡等为主要对象,通常是由燃气公司与物流公司签订长期合同,在其相对固定的运营线路上建站。这类车辆一般有相对稳定的加气规律和行车路线,因此城市lng储运站的选址确定性比较大。而在城市市区建设的lng储运站,其服务对象以社会车辆为主,这类车辆的特征是出行、运行路线的随机性较强。参照储油站的布局、选择方法,通常以经验化服务半径测算某区域地块的建站数量,并考虑环路优先、物流通道优先的原则。但是,服务半径测算方法只能平均覆盖,无法进行更加准确、客观的优先排序,也不能针对具体地区有效衡量服务半径的具体数值。在现有文献资料中,有不少尝试从数学模型、统计分析上给出一个更加合理的布局和选址办法,但仍然难以从数学实验的角度分析和评估城市lng储运站的布局数量、站址变化对所在区域车辆用气行为与城市lng储运站布局耦合关系的动态影响。
2、客观上,社会车辆的行为关联到社会经济生活的各个方面,其构成的系统也是一个复杂的社会经济系统。表现为庞大的规模、复杂的结构,系统内的因素通过相互影响、渗透和作用,呈现出及其复杂的运动规律,很难用传统方法来建立精确定量数学模型以设计、分析和预测系统,以半理论半经验的假设、统计模型并不能用科学方法证明。
技术实现思路
1、针对上述问题,本发明的目的是提供一种城市lng储运站选址与车辆耦合布局系统及方法,其能通过城市lng储运站与车辆燃料消耗集中区域的关系,确定城市lng储运站的合理布局方式和站址选择。
2、为实现上述目的,本发明采取以下技术方案:一种城市lng储运站选址与车辆耦合布局系统,其包括:便携式计算机、通信网络和仿真系统平台;便携式计算机通过通信网络获取路网实时交通信息;仿真系统平台通过仿真实验,统计计算城市lng储运站与车辆燃料消耗集中区域的关系,确定城市lng储运站的合理布局方式和站址选择。
3、进一步,仿真系统平台包括初始参数数据库、仿真模块和报表输出模块;
4、仿真模块包含车辆、城市lng储运站、运输车和运行区域四要素构成的拓扑结构网络仿真模型、逻辑计算规则;
5、初始参数数据库包括车辆、城市lng储运站、运输车、运行区域四要素的位置、容量、编码、当前液量参数信息;
6、报表输出模块为仿真结果生成的计算报表输出。
7、进一步,仿真模块中,由引力因子引导车辆的随机性行驶路线选择的逻辑计算规则。
8、进一步,引力因子为:
9、引力因子=住宅楼宇×系数1+商业楼宇×系数2+商业网点×系数3+医院×系数4+车站轮渡×系数5+景区×系数6+学校×系数7+行政单位×系数8,系数1~系数8的总和设定为常数1。
10、进一步,仿真模型包括毗邻区域编码模组、区域参数模组、区域附近城市lng储运站模组、城市lng储运站参数模组、气源站运输车模组、a型车辆模组和b型车辆模组;a型车辆、b型车辆分别代表民用和公用两种车辆类型;
11、从毗邻区域编码模组开始,依次进入区域参数模组、区域附近城市lng储运站模组和城市lng储运站参数模组,城市lng储运站参数模组同步调用气源站运输车模组,同时运行a型车辆模组和b型车辆模组,a型车辆模组和b型车辆模组运行结果再返回区域参数模组,不断循环,直至仿真时长完成。
12、进一步,毗邻区域编码模组包括编码为1、2、3……n的区域划分;
13、区域参数模组包括区域编码、初始车辆数量、临近城市lng储运站编号、区域面积、毗邻区域数量、毗邻区域编号、距离、引力因子、住宅楼宇、商业楼宇、商业网点、医院、车站轮渡、景区、学校和行政单位。
14、进一步,区域附近城市lng储运站模组包括区域编号、毗邻城市lng储运站数量、城市lng储运站编号、与城市lng储运站距离和城市lng储运站最大排队容量;
15、城市lng储运站参数模组包括城市lng储运站编号、城市lng储运站类别、罐容、所属区域、加气枪数量、加气枪速率、接受卸料速率、初始罐容、订货规格、气源站编号、气源站距离、车辆加气准备时间、卸料运输车接驳时间、订货触发点和安全操作罐容。
16、进一步,气源站运输车模组包括城市lng储运站编号、运输车装料台数量、装料速率、运输车种类、运输车规格、运输车数量、充装系数、运输车接驳时间、运输车最小行驶速度和运输车最大行驶速度。
17、进一步,a型车辆模组包括a型车辆总数量、一次加气量、百公里耗气量、日运行时间模式、日运行时间浮动比率、最小行驶速度和最大行驶速度;
18、b型车辆模组包括线路序号、日加气次数、加气时间、加气车数量、单车加气量和城市lng储运站编号。
19、一种基于上述城市lng储运站选址与车辆耦合布局系统的方法,其包括:对具体地区按照路网分割描述,划分若干个小网格,按顺序逐个编码,划分形成网络;设定具体小网格的引力因子,由引力因子引导车辆在毗邻的若干个小网格的网络中随机性行驶路线;当车辆行驶到某一小网格时,就按照该小网格所有毗邻小网格的引力因子,进行随机采样,决定要进入的下一个目的地是哪一个小网格;在车辆的行驶过程中产生燃料消耗,在燃料接近耗尽时,会出现在某一个或若干个小网格内;逐个将小网格内的这些燃料接近耗尽的车辆数量累加,就得到在某一时刻各个小网格出现的燃料耗尽、等待加注燃料的车辆的分布情况;统计每个小网格内等待加注燃料的车辆总量,城市lng储运站的布局规模和具体选址就应该设在需要加注燃料的车辆数量最多、最为集中的小网格内。
20、本发明由于采取以上技术方案,其具有以下优点:
21、本发明针对城市市区内车辆的随机性行为和城市lng储运站之间的耦合关系,通过对具体区域按照路网进行网络分割、设定车辆的随机性出行方式,建立车辆、城市lng储运站、运输车、运行区域四者交互关系的仿真模型,统计计算城市lng储运站与天车辆燃料消耗集中区域的关系,确定城市lng储运站的合理布局方式和站址选择,具有很强的科学性和决策支持性。
1.一种城市lng储运站选址与车辆耦合布局系统,其特征在于,包括:便携式计算机、通信网络和仿真系统平台;
2.如权利要求1所述城市lng储运站选址与车辆耦合布局系统,其特征在于,仿真系统平台包括初始参数数据库、仿真模块和报表输出模块;
3.如权利要求2所述城市lng储运站选址与车辆耦合布局系统,其特征在于,仿真模块中,由引力因子引导车辆的随机性行驶路线选择的逻辑计算规则。
4.如权利要求3所述城市lng储运站选址与车辆耦合布局系统,其特征在于,引力因子为:
5.如权利要求2所述城市lng储运站选址与车辆耦合布局系统,其特征在于,仿真模型包括毗邻区域编码模组、区域参数模组、区域附近城市lng储运站模组、城市lng储运站参数模组、气源站运输车模组、a型车辆模组和b型车辆模组;a型车辆、b型车辆分别代表民用和公用两种车辆类型;
6.如权利要求5所述城市lng储运站选址与车辆耦合布局系统,其特征在于,毗邻区域编码模组包括编码为1、2、3……n的区域划分;
7.如权利要求5所述城市lng储运站选址与车辆耦合布局系统,其特征在于,区域附近城市lng储运站模组包括区域编号、毗邻城市lng储运站数量、城市lng储运站编号、与城市lng储运站距离和城市lng储运站最大排队容量;
8.如权利要求5所述城市lng储运站选址与车辆耦合布局系统,其特征在于,气源站运输车模组包括城市lng储运站编号、运输车装料台数量、装料速率、运输车种类、运输车规格、运输车数量、充装系数、运输车接驳时间、运输车最小行驶速度和运输车最大行驶速度。
9.如权利要求5所述城市lng储运站选址与车辆耦合布局系统,其特征在于,a型车辆模组包括a型车辆总数量、一次加气量、百公里耗气量、日运行时间模式、日运行时间浮动比率、最小行驶速度和最大行驶速度;
10.一种基于如权利要求1至9任一项所述城市lng储运站选址与车辆耦合布局系统的方法,其特征在于,包括:
