当前位置: 首页 精选范文 运输规划方法范文

运输规划方法精选(五篇)

发布时间:2024-01-31 14:44:04

序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的5篇运输规划方法,期待它们能激发您的灵感。

运输规划方法

篇1

关键词:聚类分析方法;物流运输规划;运输网络

现代物流业的发展离不开交通运输的发展,而且运输是物流的核心,创造着物流的空间效益。中国是一个发展中国家,交通运输长期制约国民经济的发展,但改革开放以来,中国政府把交通运输作为国民经济发展的重点,以发展综合运输体系为目标,长期致力于交通基础设施建设并取得了不错的成绩。交通基础设施不断完善以及运输工具技术装备水平的提高,使得运输体系的公路、铁路、民航、水运、管道运输的社会旅客和货物运输量迅速增长,为国民经济的发展和人民生活水平的提高做出了贡献,更促使了物流行业发展效率的提高。未来的物流运输量需求的变化对运输路线、中心点的配置结构提出了新的要求。如何巧妙合理的设置配送中心,根据各省市的交通实际情况(铁路、公路、水路、航空的里程)合理规划运输线路,在未来一段时间内将成为物流运输面临的主要问题。解决运输线路的规划问题,不仅要对我们的物流行业十分了解,还要会运用先进的信息技术,统计软件,对我们的一些历史数据进行统计得出更优的运输网络,节约运输成本,提高运输效率。本文运用的统计软件是SPSS软件,所用的统计方法是聚类分析方法。运用聚类分析方法对全国部分地区的运输线路进行分析找出作为大型物流运输中心的省份或城市。

一、聚类分析

(一)基本思想

聚类分析(Cluster Analysis)是一种多元统计分析方法,其基本思想是认为样本或变量之间存在着程度不同的相似性。根据一批样本的多个观测指标,具体找出一些能够度量样本或变量之间相似程度的统计量,这些统计量为划分类型的依据,把一些相似程度较大的样本或变量聚合为一类。

系统聚类法(Hierarchical Clustering)是目前应用较为广泛的一中聚类方法。本文采用系统聚类法进行分析,其思想是将n个样品看成n类(一类包含一个样品),然后将性质最接近的两类合并成一个类,我们得到n-1类,再从中找出最接近的两类加以合并变成n-2类,如此下去,最后所有的相似样品均在一类,将上述聚类过程画成一张图便可以决定分成多少类,每类各有什么样品。系统聚类分析法具体到算法上,需要定义两个类变量距离测量的方法,定义距离测度方法等等,关于类与类之间距离的定义方法很多,每一种定义用到系统聚类程序中,就得到一种系统聚类法。本文采用的是类平均聚类。

(二)系统聚类分析方法步骤

系统聚类分析方法包含六个步骤,如图1所示:

二、应用举例

聚类分析方法在物流运输规划中的应用,首先需要了解下物流运输规划。物流运输规划理论的研究在国际上是一个非常活跃的研究领域,但是在我国的发展还相对滞后,基本处于研究的起步阶段,没有形成科学的方法体系,不能为区域物流系统公司的运输规划提供足够的决策支持和理论依据,导致我国物流建设过程中出现了诸多问题。例如,重复建设、设施冗余、服务瓶颈等等。为了提高我国物流运输规划和设施建设的科学性,加快物流的发展,形成科学、操作性强的决策方法是我国物流理论与方法研究的当务之急和重点研究方向。物流运输的合理化有利于加速生产过程,促进国民经济持续稳定协调的发展、能节约运输费用降低物流成本、缩短了运输时间,加快了物流速度、节约运力,还能节约能源。影响物流合理化地主要因素有:运输距离、运输环节、运输工具、运输线路(网络)等等。本文是通过聚类分析,探讨最合理的运输网络,为物流运输规划提供理论支持,制定出相应的方案。表1为国家部分地区各种运输方式的运输里程。本文运用系统聚类分析方法对表中的20个城市进行聚类分析,结合相应的分类结果采取相应的物流运输规划方案。利用统计软件SPSS进行类平均聚类,生成图2所示的聚类分析树形图。

根据聚类分析的结果,可以得出表2的全国部分省、市聚类表,可以把全国主要省市分成五大类大型物流运输中心,经检查符合实际的情况,有时聚类后的结果有明显的不符合实际的情况,应做适当的调整。

应用聚类分析的方法对全国部分省、市进行了较合理的划分,并划分出以它们为中心的若干区域并对运输进行合理标定,以便建立起衔接各大经济区域的运输快速通道网。这样可以合理地分配人力、运力、财力,使大型物流运输健康快速的运行。

三、结束语

用聚类分析的定量分析方法对全国部分省、市内的物流发展进行综合评价并分类,所得结论客观、可信、较有说服力,为省、市物流规划提供了重要参考和依据,利用得到的聚类分析图,可以避免重复问题的出现,提高了工作效率。另外运用统计学的分析方法及软件可以培养我们对知识的主动探索能力和创新思维能力,不断地在社会实践中摸索、探讨适合提高工作效率的方法,若我们能真正掌握这门技能,将成为满足经济社会高速发展的高素质劳动者和技能型应用人才。

参考文献:

[1]朱锦晶,谭锋.《F1as设计》课程的教学改革探讨[J].电脑知识与技术,2010(1).

[2]刘云桥,王东红.Flash课程的任务驱动式教学研究[J].石家庄职业技术学院学报,2007.

篇2

【关键词】数学;化归思想方法;教学中的运用

数学思想是教材体系的灵魂,它支配着整个教材,使数学概念、命题、问题的解决相互紧靠,相互支持,从而组成一个完整的联合体系.化归思想方法融入数学教材的基础知识之中,并不像定义、定理、公式、法则那样具体.由于教材逻辑体系的限制,不能完整地表达数学知识中的化归思想方法,教师要把隐含于具体知识中的化归思想方法明朗化、清晰化,这样既有利于教师的教,也有利于学生学习掌握.化归方法在中学数学教材中出现的频数相当大,渗透在中学阶段的代数、几何的教学中.

一、 化归思想方法在代数教学中的运用

回顾我们处理代数问题的过程和经验会发现,我们常常是将待解决的陌生问题通过转化归结为一个比较熟悉的问题来解决.因为这样就可以充分调动和运用我们已有的知识、经验和方法于问题的解决,也常将一个复杂的问题转化归结为一个或几个简单的问题来解决,等等.它们的科学概括就是数学上解决问题的一般思想方法――化归.下面就化归思想在中学代数教学解题中的应用谈几点自己的体会:

1.数形之间的转化

注意数形的相互转化,使数形达到和谐的统一,以增强直观性和形象性及深刻了解数学的内涵,便于发现和解决实质问题.某些代数问题、三角问题,往往潜在着几何背景,而借助其背景图形的性质,可使那些抽象的概念、复杂的数量关系几何直观,以便于探求解题思路或找到问题的结论.

总之,从广义上说,中学数学问题的求解都是运用已知条件对问题进行一连串恰当转化归结,进而达到解题目的的一个探索过程,熟练、恰当地转化可以迅速、准确地解决问题.灵活地转化可以出方法、出速度.而数学问题中运用化归思想解题的例子比比皆是,绝不是几种类型可以加以概括的,平时教学中,经常地进行化归思想教学,针对不同的问题,缜密思考,及时总结各种“转化归结”方法,学生解题能力及灵活性就会逐步地得到提高.

【参考文献】

[1] 钟启泉.数学课程与教学论[M].杭州:浙江教育出版社,2003.

[2] [美]G.波利亚.数学与猜想.第一卷.数学中的归纳和类比[M]. 李心灿,王日爽,李志尧译,北京:科学出版社,2001.

[3]陆书环,傅海伦.数学教学论.科学出版社,2005.

[4]赵小云,叶立军.数学化归思维论著.科学出版社,2005.

篇3

关键词:城市轨道交通 网络化运营 行车组织 客运组织

中图分类号:U239 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)02(a)-0054-01

随着经济的快速发展,城市化进程不断加快,城市人口不断增多,客运需求量不断增大,城市面临的交通压力不断增大,再加上目前各大城市交通出行结构的不合理,使得交通拥挤逐步成为制约我国城市发展的瓶颈问题。城市轨道交通方便快捷,不仅能够极大的满足人们的出行需要,而且能够引导和调整城市合理规划布局,提升城市形象和品位。因此,我国应大力发展城市轨道交通。

城市轨道交通网络是由多条轨道交通线路组成的大容量、快速客运系统,通过轨道交通车站与线路相互衔接和连接,形成规模大、功能强的客运网络,线路之间实现互联、互通、互动,能够极大的满足城市交通发展和乘客出行的需要。城市轨道交通网络化运营具有如下几个特点:首先,线网结构的复杂性,通过环线布局和利用既有地铁线路形成超长线路,实现地铁系统和铁路系统的有效整合;其次,经营管理的集中性,目前中国城市轨道交通大多采用一家独立经营的管理模式,有利于整个城市轨道交通的资源整合和系统协调;最后,换乘的便捷性和资源的共享性是城市轨道交通网络化运营的优势所在,通过合理选取站点和行车组织科学设计,使人们的出行路线更加科学合理,同时资源的共享性使网络化运营的规模效益得以展现,降低了运营管理成本,提高了经济效益。

1 城市轨道交通网络化运营的组织方式和实施技术探讨

1.1 城市轨道交通网络化运营下的行车组织和实施技术探讨

首先,要制定灵活的路网列车运行方案。通过换乘点的设立将相对独立的轨道交通线路衔接起来,形成城市轨道交通网络,换言之,城市轨道交通网络化运营很大程度上是通过换乘点实现的,因此,换乘点布局的科学合理直接关系着轨道交通网络的运行效率。由于城市功能区位的划分,不同轨道交通线路所对应的客流需求时空分布特点也有所不同,因此,要根据城市不同区位人们出行的不同需求制定灵活的路网列车运行方案,如在城市中心区,人流量较大,乘客需要高频率的服务,可采用短间隔、各站停车的运行方式;而在远郊地区,乘客更期望的是提高列车运行速度和延长运营时间,可采用长间隔、列车交错停车的运行方式。从而提高轨道交通的运行速度,使方案的质量和自动化编制水平得以提高,以有限的设备资源尽可能满足复杂的客流条件和需求。

其次,要编制网络化运行图,它是指导城市轨道交通运输生产和体现客运服务质量的技术文件。应通过优化首末班车衔接方案,将网络合理分区,采用灵活的运行图编制模式,增加编制运行图的弹性约束条件,从而解决运行图编制的滞后性与逐渐增长的客运服务需求之间的矛盾,使有限的轨道交通运输资源满足城市客流时空分布不平衡性的需求,利用先进计算机系统,降低列车运行图的铺划难度,大力提升运行图自动化编制水平的技术。

最后,要做好城市轨道交通网络化运营条件下的调度工作。制定科学严密的调度工作是实现列车运行计划的重要保障。由于城市轨道交通网络化运营条件下,不同的轨道线路在多处重叠交汇,如果调度中心没有准确及时的信息汇总,一旦一个站点或线路出现问题,将很快蔓延波及到其他相交线路,甚至造成整个轨道交通运输的瘫痪,因此,通过对单线调度工作进行有序整合和分层管理,调度指挥中心掌握准确完整的信息,及时对突发事故做出正确反应,才能保证城市轨道交通网络的安全、均衡和高效的运输。

1.2 城市轨道交通网络化运营下的客运组织和实施技术探讨

首先,应形成以提高服务质量为出发点的客运服务理念。城市轨道交通属于服务行业,提高服务质量是客运服务的主要内容。随着城市轨道交通网络化运营,其运力和运量将大大增加,因此,城市轨道交通应注重提高服务质量,吸引客流关注,不仅能降低运营成本,提高经济效益,而且有利于提高民众生活品质,逐步完善城市功能,对于保护环境构建和谐社会具有重要意义。

其次,应注重改善乘车环境。运营组织工作不仅要注重运输质量,更要注重经营质量,应关注乘客感受,通过市场调查和实地考察等渠道了解乘客结构及其需求特征,为不同区位的乘客设计方便合理的乘车路线和换乘方案,缩短换乘等待时间,满足乘客多方面多层次的需求。同时,还应注重通过改善换乘通道和候车设施、美化站厅结构、加强车站诱导系统功能、及时网络化运营信息等方式,改善乘客乘车环境等措施,提升轨道交通运输方式的竞争力。

最后,要建立完备的网络化运营客运服务指标体系。通过深入研究网络化客运服务管理体系,研究换乘站的换乘服务标准,建立并不断完善客运服务质量评价体系等措施,来形成科学严谨的客运服务管理,提升工作人员的服务质量,加强对客运服务的考核,使客运服务总体得到提升,从而形成良性循环,促使城市轨道交通网络化运营更快更好的发展。

2 结论

综上所述,发展城市轨道交通网络化运营是今后城市交通发展的必然趋势,我国城市轨道交通起步较晚,目前我国除部分一线城市外,大多数城市还未发展轨道交通,特大城市如北京、上海等地轨道交通也才刚刚进入网络化快速发展阶段。因此,我国城市在今后发展轨道交通网络化运营时,要注重借鉴国外大型城市轨道交通布局和运营经验,同时要根据自身城市的具体特点,对轨道交通进行合理规划,除了在机车通信等技术装备上得以提升外,还应注重提高以现代运输观念和服务理念为主要内容的运营组织管理水平,从而促进城市交通不断完善,城市经济得以快速发展。

参考文献

[1] 朱沪生.上海城市轨道交通网络化运营管理思考[J].现代城市轨道交通,2007(4).

[2] 周淮,朱效洁,吴强.上海轨道交通网络化运营管理问题研究[J].城市轨道交通研究,2006(6).

[3] 马剑,李卫军.北京轨道交通网络化运营车辆资源共享初探[J].现代城市轨道交通,2010(1).

篇4

物流规划理论的研究在国际上是一个非常活跃的研究领域,但是在我国的发展还相对滞后,基本处于研究的起步阶段,没有形成科学的方法体系,不能为区域物流系统和物流园规划提供足够的决策支持和理论依据,导致我国物流建设过程中出现了诸多问题,比如重复建设、设施雍余、服务瓶颈等等。为了提高我国物流规划和建设的科学性,加快区域物流系统和物流园规划理论的研究,形成科学的、操作性强的决策方法是我国物流理论与方法研究的当务之急和重点研究方向。

在对物流系统进行规划时,只有综合考虑各组成部分,合理配置,才能实现物流系统的整体功效。根据物流系统各个组成部分的特点和相关性,可以将物流系统分为“基础设施系统”、“物流作业系统”和“物流信息系统” 三大部分。物流系统的基础设施是物流系统高效运作的基本前提和条件。虽然各组成部分的功能和作用不同,但就物流系统的整体最优而言,各组成部分都具有不可或缺和相关性。物流作业系统包括运输、储存、包装、装卸搬运、配送和流通加工等。其中,运输子系统在物流过程中具有非常重要的作用,因为物品的有效移动是物流系统最基本的职能。所以区域运输线路网络和网络节点(物流园、配送中心)的规划是物流作业系统优化的基本前提和设施保障,也是本文讨论的重点。

1. 规划总体框架在研究国外物流规划理论最新发展的基础上,根据我国物流发展的现状,将区域物流系统规划分为两大部分:区域物流网络规划和物流园规划。如下图1所示为物流规划理论研究的内容和方法构成。

图1 物流规划理论与关键技术描述体系图

从图1可以看出区域物流系统规划分为网络规划和节点规划两部分,其中网络规划沿用传统的运输规划程序(即“四阶段法”)的思想,节点规划则根据节点功能的不同划分为:生产型配送、消费型配送和运输转运三类中心进行选址和规模的研究和规划。物流园规划主要包括物流园功能预测、物流园用地规划、物流园交通影响分析和物流园微观仿真评价四个部分。图1中椭圆表示将区域物流系统及物流园规划的理论方法用软件工程理论进行设计,用计算机语言实现,形成实用的物流规划设计软件。

所以物流规划理论应该囊括区域物流网络、物流节点和物流园内部规划设计的方法的研究,从宏观层面到微观层面对构成区域物流系统要素及其之间的关系进行深入、细致地论述和研究,才能使物流规划理论的研究朝着正确的方向发展,并为物流建设提供科学的理论依据。以下将分节对物流规划理论的主要部分进行阐述,和介绍国外在该领域的研究进展和应用,同时指出我国物流规划理论研究存在的问题,并指出今后研究主要方向。

2. 区域物流系统设计区域物流系统设计分为网络规划和网络节点规划两部分。

2.1 网络规划所谓物流网络是指实现物流系统各项功能的要素之间所形成的网络,包括物理层面上的网络和信息网络。本课题研究的范围为物理层面上的物流网络。

规划是指在一个确定的目标下选择的解决手段,广义的规划还包括目标的选定,即政策的拟定等。物流网络规划就是为了更加有效地进行物流活动,充分、合理地实现物流系统的各项功能,使物流网络在一定外部和内部条件下达到最优化,而对影响物流系统内部、外部各要素及其之间关系进行分析、权衡,确定物流网络的设施数量、容量和用地等。

物流网络长期规划主要是解决物流基础设施和大型物流设备的建设问题,按照物流需求制定建设方案、分析方案优劣,并对规划方案的实施进行指导,从而使物流网络的建设满足规划年的需求的过程。

 和客运规划一样,在货运规划的发展中也曾引入了很多方法和模型。但是至今为止,学者和专家还是认为交通四阶段法是有效的,当然其中采用的模型有异于客运中采用的模型。货运规划和客运规划最大的区别在于货物运输决策者的多样化(货主、托运人、运输者等)、货物量度的多样化(有用吨、车、件等等度量单位描述的)和数据采集的困难(特别是非集计数据的采集),所以货运规划较之客运规划更复杂。交通四阶段法在货运规划中的应用和含义如下:

 产生、吸引:对研究区域中各小区产生和吸引的货运量进行预测,单位一般为吨(t),也可能以货币作为单位。

分布:预测各小区之间的货物往来量,得到区域的货运OD量。

货运模式分担:预测不同运输方式所承担的货运量,得出不同运输方式(公路、铁路、航空、水路、管道和联运方式等)所承担的不同种类货物的数量,即分货种分模式的货运OD量。

分配:在将货运量(吨)转换为运载工具辆之后,按照费用最小的原则将车辆分配到运输网络(道路、铁路等等)之上。

如图2所示为区域物流网络战略规划的流程图,其中右边是模型,左边是由模型输出的数据及数据流向。基本思想是:首先预测区域产生、吸引的货运量(包括进出货运量、区域内部的货运量),再对不同运输模型所承担货运量经常预测,得到分货种分模式的货运量OD,进而转换为不同种类货车的OD,最后分配到不同的运输网络上,以到达优化区域物流网络的目的。从图中可以看出,其基本思想沿用了传统的运输规划程序,但是由于物流概念的引入和货运本身的复杂性,所以除了传统的“四阶段法”采用的模型之外,规划框架中引入了一些客运规划所没有的转换模型,比如价值-重量模型、时间分布模型和货物-车辆模型。

图2 网络规划流程图

以下将对网络规划各步骤中所采用的模型、方法进行简单地介绍,包括国外的发展和应用现状。

(1)        宏观经济模型

主要用于预测规划期区域的经济指标和区域内各小区与研究区域外进行的不同货物的贸易量(单位一般为货币),其中预测的经济指标一般包括GDP、人口、行业就业人口等。预测小区的进出口贸易量的模型(以下称为货运贸易模型)是传统的“四阶段法”中很少采用的,模型所采用的形式一般为重力模型,变量为GDP、人口和小区对外交易的阻抗等,有时也采用Input/Output模型,输出为各小区对外贸易OD量(单位为货币),最终通过价值-重量模型转换为小区对外货运OD量(单位为吨)。

(2)        区域货运模型

区域货运模型用于预测区域内各小区发生、吸引的货运量及在各小区之间的分布,即包括“四阶段法”中的产生、吸引和分布两个步骤的模型。货运需求取决于区域的经济活动,而经济活动受很多因素的影响,所以区域货运模型的主要目的是预测在经济正常发展水平的前提下,经济和政策的变化在中长期对该区域货运需求的影响。因此区域货运模型关注的不是短期的需求,也不仅仅是对货运发生、吸引增长率的预测,而是在于描述未来产业结构的变化与货运需求的关系。

区域货运发生、吸引量的预测方法一般有趋势法、系统动态模型、Input/Output模型和增长率模型等。趋势法有简单的增长率法和复杂的自回归法两种,经常选取的外部变量有GDP等,该方法由于需要的数据少、简单易行,所以得到了广泛的应用,但是趋势法无法考虑政策因素对货运量的影响,所以一般只用于短期的预测。系统动态模型主要对在一定时期内经济、土地利用、环境与货运量之间的关系进行模拟,同时可以对货运量的分布、货运模式分担进行预测,该方法不需要大量的数据,而且模型中可以考虑诸如土地利用和政策因素等,但是该方法很难对参数进行统计检验。Input/Output模型(同时可以预测货物的分布)是各国货运规划最常用的模型之一,可以考虑区域经济、政策因素等,但是需要Input-Output表(投入产出表)和严格的假设。从国外的理论研究和实际应用来看,对区域货运发生、吸引量预测方法的研究并没有多大的进展,主要集中在对Input/Output模型的改造上和对原有模型标定方法的改进上。而国内这方面的研究很少,在发表的刊物上常见的研究多集中在增长率法、回归模型和神经网络模型之上。

分布模型就是用于预测各小区之间的货运量。使用得最广泛的是重力模型,即两小区之间的货运量与小区的产生、吸引货运量成正比,与小区间的阻抗(比如小区间的运输费用等)成反比,关于重力模型应用的关键在于阻抗的确定,这点我们将在本文的其余部分进行介绍。

(3)        价值-重量模型

建立不同种类货物的重量和货物价格之间的关系,将贸易量(货币)转换为货运量(吨)。预测货物的价值是一件相当棘手的工作,到现在为止除了时间序列法之外还没有研究出更合理的模型或者方法。国外在货运规划中对货物价值-重量模型的研究始于上世纪80年代,如1983年的TPR模型、1994年的VTI模型等,而至今国内还没有关于这方面研究的报导。

(4)        时间分布模型

预测不同货种不同时段的产生、吸引量,输出分货种分时段的货运OD量(单位为t)。应用该模型的主要目的是求出区域在规划年间的货运高峰量,根据规划的需求可以是区域货运的季度高峰、月高峰、日高峰和小时高峰货运量等。随着划分的细化,模型也趋于复杂,所以至今无论是国外还是国内还没有研究人员就这一问题提出完备适用的研究成果。

(5)        模式分担模型

模式分担模型是运输规划中的关键模型之一,用于预测货运模式分担率,包括公路、铁路、航空、海运、管道和由不同运输方式组合而成的联运方式的分担率,输出分货种分模式的货运OD量,如果输入的是分货种分时段的货运OD量,则输出的是分货种分时段分模式的货运OD量。在货运规划中常用的模型有:弹性模型、集计分担模型、非集计模型、微观仿真模型和多模式网络模型等。弹性模型反应单一变量(比如运输费用)对模式分担的影响,主要用于粗略的预测或者在缺少数据的时候采用。集计分担模型主要有两项式和多项式logit模型,使用以小区为单位的集计数据,在实际的货运规划中使用最广泛。非集计模型一般有多项式logit和树状logit模型,它与集计模型的区别在于所使用的数据的不同,上个世纪90年代以来,非集计分担模型成为国外货运分担模型研究和应用主流。多模式网络模型同时进行模式分担预测和货运分配,典型的有美国的STAN软件包,其核心部分是运输成本函数。表1为常用的模式分担模型及特点。

表1.常用货运模式分担模型

模型名称

优点

缺点

弹性模型

快速简便、所需数据少

只考虑单一因素、不全面

集计分担模型

所需数据少

理论依据薄弱、难以考虑政策因素的影响

非集计模型

理论依据强、可以考虑不同的影响因素

需要非集计数据,货运调查实施复杂

多模式网络模型

理论依据强、所需数据少

难以考虑政策因素的影响、难以对参数进行统计检验

篇5

Abstract: The development plan of the graphite resources has the complexity and the uncertainty, and has the influence on the ecological environment. Combined with the status quo and its characteristics of development planning of graphite resources, it can determine the resources assessment, geological conditions, transportation condition and technological innovation as the main influencing factors of technology innovation for development planning. Then it can construct evaluation index system of influencing factors to the four factors for primary evaluation indexes. According to the evaluation results, we can put forward the model of structure optimization of development planning. The concept of sustainable development and the concept of environmental protection are introduced into the development planning of graphite resources. It provides reference for the sustainable development of the graphite resources.

关键词:石墨资源;开发规划;影响因素;优化策略

Key words: graphite resources;development planning;influence factor;optimization strategy

中图分类号:F205 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2016)01-0198-04

0 引言

石墨是非常珍贵的非金属矿产资源,也是机械材料、军工国防、科学技术中不可缺少的战略资源[1],在经济发展中处于非常重要的地位。我国石墨资源丰富,储量及产销量都居世界第一,在国际石墨市场上具有重要地位。但石墨产业发展的过程中却出现了很多严重问题,导致了石墨资源的过度损耗和严重浪费。为了更好地运用石墨资源优势,针对石墨资源开发规划过程中存在的一些问题,本文探讨合理开发和有效保护石墨资源的方法以促进经济的可持续发展。

1 黑龙江省石墨资源开发规划现状

黑龙江省石墨资源丰富,储量居全国第一,已开发石墨储量2 200万t,主要分布在鸡西市麻山、双鸭山市岭西、萝北县都鲁河[2]。“中国石墨之都”鸡西市是黑龙江省石墨的主要集中地,石墨产业发展从20世纪30年代开始,目前已形成了较为坚实的产业基础。目前,正在开采的露天石墨采场,受开采水平和上部含水流沙层限制,开采条件越来越恶劣,已有的生产规模也很难继续维持,有效开采年限越来越短[3]。石墨行业面临着前所未有的发展机遇,当然也存在着重大挑战,石墨矿区所拥有资源质量方面存在地质条件复杂、采选成本较高等问题。在这种情况下,对矿区进行长远规划,研究可持续发展途径是十分必要的。

2 石墨资源开发规划内容

石墨资源开发规划的主要内容是分析石墨资源开发引起的经济、社会和生态环境等各方面问题,本文研究分析开发规划的布局、结构和规模的合理性[4]。

2.1 开发规划布局

石墨资源的开发首先要分析矿区石墨资源的储量、品位、开采条件等各个方面,这是资源开发的先决条件,继而分析与石墨资源开发、生产、加工等配套的其他资源的分布和供应情况,如水资源、土地资源、其他矿产资源等,分析这些是否满足矿区石墨资源开发建设的需要。

2.2 开发规划结构

石墨资源开发规划的结构分析,主要是侧重矿区利用石墨资源的发展方向。国家社会经济的发展与石墨资源开发利用是否衔接,石墨资源的开发规划结构与当地的经济发展规划是否密切联系,能否保证石墨资源充分合理有效地利用。开发规划结构以循环经济和可持续发展为理论指导[4],实现资源循环利用最大化,废弃物排放最小化,做到资源节约、环境保护和经济进步的多元化发展,构建资源节约型生态矿区。

2.3 开发规划规模

石墨资源是国民经济和社会发展的主要驱动力。矿区石墨资源开发利用的程度与经济社会发展的水平成正比。开发规划过程中要详细分析当地经济发展水平、企业结构类型、产业发展情况[4],对石墨资源的需求量以及资源开发对当地生态环境的影响程度。

2.4 生态环境影响

石墨资源开发规划过程中应注重生态环境影响评价。矿区开发规划的过程中涉及的生态环境问题很多,主要从以下几个方面进行分析。一是石墨资源开发对当地土地的影响,土地表面下沉引起的土壤和植被破坏,造成周围地面建筑物的破坏。二是石墨资源开发对矿区水资源的影响,造成地表水体的破坏和周围水资源的污染。三是石墨资源开发对矿区周围动植物资源的影响,周围动植物资源的生活环境遭到破坏。

2.5 开发规划内容流程

石墨资源开发规划分为以下几个基本步骤:场址选择、建设条件、建设方案、环境影响初步评价、投资预算、确定开发顺序。具体流程如图1所示。

3 石墨资源开发规划的影响因素分析与评价

3.1 石墨资源开发规划的影响因素

石墨资源开发规划过程中需要综合考虑资源评估、地质条件、运输条件和技术创新四种因素。

3.1.1 资源评估

资源评估是开发规划的前提,是进行资源选址、开采量估算和经济概算的基础。然而,由于资源详查工作比较薄弱,缺乏高效准确的勘探技术,资源的评估工作相对困难。可以采用数据推算和模型模拟的方法,但由于地表粗糙度、环境状况及模型可靠性等因素带来的影响,计算结果一定存在着不确定性,不利于准确分析资源的情况。

3.1.2 地质条件

在规划阶段进行地质条件勘察,可以为资源开发设计和环境影响评价提供基础资料,有助于详细分析资源开发技术和经济的可行性,将由不可预测的自然条件引起的潜在风险降至最低。地质条件与支撑结构和地基设计之间存在着一定的关系,对安装技术和资金花费有着重要影响。因此,在资源开发规划中,对地质条件进行勘察非常重要。

3.1.3 运输条件

设备的运输和安装是开发规划建设过程中重要的部分。资源开发的设备都要选用大型的运输工具来进行运输传送,运输条件的好坏直接影响资源开发的进度。所以,在资源开发规划中要充分考虑到运输的成本,为设备安装创造良好的运输条件。

3.1.4 技术创新

技术创新是指用现在已有的知识和物质,改进和创造新的事物,运用各种方法、路径、技术等,获得一定收益的行为。重大的技术创新将导致社会经济的根本变化。科学是技术的源泉,技术是行业的源泉,技术创新基于科学理性,可以促进成本降低、效率提高,能源消耗减少,为石墨资源的开发利用带来质的改变。

3.2 影响因素评价分析

层次分析法是一种定量与定性分析相结合的系统评估方法,该方法擅于解决多层次、多目标系统的评估和策略等问题。文中采用层次分析法对石墨资源开发规划的各种影响因素进行分析,图2所示。

3.2.1 指标体系的构建

根据石墨资源开发规划的影响因素,建立评价指标体系,如图2所示。一级指标为资源评估、地质条件、运输条件和技术创新。

①资源评估。资源评估包括选址、开采量估算和经济概算三个部分。选址表示石墨资源开发规划之前对所选地址进行论证和计划的过程。选址与其他因素相比是长期固定、不变的。开采量估算是对石墨资源进行整体的估算,以准确开采和管理石墨资源。经济概算是对石墨资源的经济价值及其各种费用进行可行性研究投资估算,用以大致了解石墨资源的经济价值。

②地质条件。地质条件包括地质构造和矿区特征。地质构造是地壳或岩石圈所有组成部分的形态与其相互连接方式和形貌特征的总称,是构造运动在岩层和岩体中遗留下来的各种构造形迹。矿区特征是石墨资源所处矿区的特征及特点。

③运输条件。运输条件包括运输设备和运输成本。运输设备是货物从一个地区运往其他地区的载体,是一种运输工具。石墨资源的开发利用要使用一定的运输设备。运输成本是运输活动的综合指标,它可以全面地反映生产、技术和经营管理水平。运输量,劳动生产的效率,运输工具和设备的利用率,材料、燃料、电力消耗的水平,货币资金的运用情况和经营管理水平等,最终都通过运输成本反映出来。因此,不断降低运输成本是石墨资源开发利用的重要任务。

④技术创新。技术创新包括方法路径和科学技术。方法路径指为了让石墨资源得到合理开发利用而采取的手段和行为方式。好的方法路径能够使资源得到充分的开发利用,减少或避免发生的不必要浪费。科学技术是研究和利用客观事物存在的相关规律,获得有效、简便、低消耗、高产出等目标的方法和途径。

3.2.2 确定各层次因素的判断矩阵并计算权重

邀请石墨资源方面的专家共10人,对各个影响因素重要性进行评价,构造两两比较的判断矩阵。设评价目标层的权重为1.0,判断矩阵的元素使用Santy的1-9的标度方法。表1为判断矩阵元素aij的标度方法。

其中:Wi′为各个指标的权重系数,Wi为矩阵中每一行各标度数据的几何平均数。

根据10位专家的分析判断,利用数学方法和Expert Choice软件,对各个因素进行比较排序,对评价指标值进行处理,权重计算结果为(0.205;0.186;0.147;0.124;0.093;0.078;0.062;0.058;0.047)T。由此石墨资源开发规划的影响程度重要性排序为选址、开采量估算、经济概算、运输成本、地质构造、运输设备、方法路径、科学技术、矿区特征。

3.2.3 评价结果分析

上述影响因素中,将权重超过0.1的因素看作是对石墨资源开发规划影响较大的因素,即选址、开采量估算、经济概算和运输成本。对石墨资源进行开发规划,首先要先确定石墨资源的位置,对石墨资源进行选址,选址的好坏直接影响石墨资源接下来的各项工作。石墨资源的选址工作结束后,要对资源进行开采量估算和经济概算,对石墨资源的经济价值和各项费用进行估算,以准确地对石墨资源进行开采和管理。各项工作的进行都离不开成本,成本的多少直接影响着资源开发的程度,控制成本有助于石墨资源的发展。

影响权重小于0.1的因素包括地质构造、运输设备、方法路径、科学技术和矿区特征。石墨资源的地质构造和矿区特征是其开发规划发展的内因,具有根本性的决定作用,石墨资源的构造使其具有被开发规划的特点。运输设备使石墨资源具有被开发规划的条件,方法路径和科学技术使石墨资源能够得到合理高效的开发利用。

4 石墨资源开发规划策略

分析石墨资源开发规划各个影响因素,采取相应的补偿措施,提出必要的开发规划策略。

①石墨资源在进行开发规划之前,要对石墨资源进行评估,对其地质条件、结构特征、开采量和经济价值进行了解和概算,估算运输设备和各项成本,掌握一定的方法路径和科学技术,对石墨资源进行合理高效地开采利用。

②石墨资源开发规划能够全面反映可持续发展的科学内涵,符合经济发展的客观规律。以科学系统和可持续发展观念为指导,全面分析石墨资源条件和开发新技术,从整体上把握发展方向和产业规模,科学开发规划石墨资源。

③保护和改善环境、建设生态矿区,是可持续发展的重要内容。生态建设是新型产业模式的重要组成部分。规划区域生态性原则就是对石墨资源开发过程中污染源治理规划,对土地和水资源的生态利用规划,对自然环境的保护和石墨资源开发利用规划。

④石墨资源开发规划首先是供决策管理者使用,为政策制定和生产经营活动的科学管理服务,同时也是资源开发利用和生产经营活动的指导性文件,要有充分的实用性和可行性,要做到简明规范。石墨资源在开发规划指导下,通过资源的合理开发利用带动区域经济的健康发展,以获得最大的经济效益、社会效益和生态效益。

⑤石墨资源开发规划是在对市场需求预测和采用现有技术的前提下形成的,其本身就是对未来的一种估计。由于发展过程中存在着许多不确定性,石墨资源开发规划要有前瞻性,能够把握未来发展变化的大趋势,为制定具体的发展计划提供依据,以适应未来各种条件变化的发展要求。无论是石墨资源状况,还是资源开发技术,总是处于动态变化之中,因此,每一个规划都应有一定的灵活性,能够随情况的变化做出必要准确的调整和变更。

⑥针对石墨资源加工产业,采取相应的发展策略,以资源综合利用和生态环境保护为核心的循环经济产业集群发展促进石墨产业的优化,建立地理和规模集聚的循环经济工业园,以石墨产业结构升级和优化竞争环境为核心,形成技术层次分明和体系完整的战略结构。加大资金投入,完善科技投入机制,促进自主创新,通过推进产学研合作,加快建立以石墨资源为主体的技术创新体系,提升技术实力,增强发展后劲。

⑦优化生产要素资源配置,解决发展资金和人才不足的问题。既要加大资金投入力度,又要加强对人才的培育及引进。优化组织形式,增强产业集中度,制定优惠政策鼓励资源发展。加强技术指导,构建科技平台,促进技术创新能力并鼓励科技成果的经济化。提升区域发展的生态环境承载力,解决资源开发过程中生态环境破坏的严重问题。加强环境宏观调控,限制对生态环境有较大影响的资源开发,建立多元化的资源环境保护投资机制。

5 结束语

石墨资源开发比其他资源的开发利用特殊和复杂许多,特别是对环境造成的破坏和污染难以估计,对经济的发展和社会的进步都存在着严重的影响。由于石墨资源是不可再生的资源,如何合理有效地对石墨资源进行开发利用是一项艰巨的任务,因此做好规划工作就显得特别重要。石墨资源开发利用应当先编制开发规划,以规划为引导,以可持续发展为原则,做好石墨资源合理有效地开发利用。通过合理规划,积极促进石墨资源的开发利用,运用技术创新,降低开发成本,为大规模石墨资源开发提供良好的技术和经济基础。

参考文献:

[1]段惠彬.对我国石墨资源开发与利用的探讨[J].中国矿业,2001(6):24-26.

[2]高松凡.黑龙江省石墨产业发展状况研究[J].统计与咨询,2013(5):12-13.

推荐阅读