关键词:
区位问题
公共服务
设施成本
空间公平性
数学模型
启发式算法
实证分析
摘要:
[目的]区位问题广泛应用于公共服务设施布局规划。经典区位问题多以设施成本、出行距离成本或覆盖客户数量等效率指标为目标,空间公平性考虑不足。部分区位模型考虑服务空间公平性,但存在公平与效率指标难以协调、计算复杂度过高和模型缺乏通用性等不足之处。针对现有区位问题之局限,本文提出了一个兼顾设施经济性、出行便捷性和空间公平性的双目标设施区位问题(CEEFLP)。[方法]CEEFLP有2个目标函数:最小化设施总成本函数,以及最小化出行距离和距离半方差聚合函数。前者优化设施经济性,后者平衡出行便捷性和空间公平性。为求解CEEFLP,设计了一个基于节点交换方法的迭代局部搜索(ILS)算法。[结果]14个基准案例计算结果表明:(1) ILS算法能够高效、高质量地求解CEEFLP,模型参数α为1、推荐值和0.001时,ILS求解结果与最优解或已知最好解的差距分别为0.09%、0.24%和0.41%;(2)设施成本预算确定时,可以通过出行成本小幅上升,换取所有公平性指标的改善;出行距离增加2.17%,出行距离标准差和基尼系数分别下降了7.95%和9.75%;(3)增加设施成本预算,既能够降低出行成本,也能够改善空间公平性指标;设施成本每增加1%,出行距离平均下降0.37%,出行距离标准差和基尼系数分别下降0.31%和0.31%。[结论]CEEFLP能够为设施选址提供一组Pareto最优解,兼顾到设施成本、出行成本和空间公平性,对于公共服务设施布局规划具有实用价值。