三峡枢纽翻坝路径选择方法与求解实证分析
1.1三峡翻坝运输路径现状
翻坝运输指当滚装船、客货船或运输紧急、鲜活物资的船舶等船舶在遭遇候闸船舶过多的情况下，采用水陆转换的运输方式进行运输工作。目前货物只能依靠水路运输或者公路运输通过三峡大坝。载货车辆可以在三峡坝下码头下船，选择不走水路，经过省道或者高速公路运输货物。翻坝运输是货物不利用船闸或升船机，在三峡坝下通过公路运输过坝的运输方式。目前存在的翻坝运输路径分为两种，一种是日常的翻坝路径，另一种是应急状态下的翻坝路径。
如图1.1所示，从出发地到目的地的3条路径分别为路径1、路径2、路径3。路径1是从出发地经过公路运输至坝上码头，运输车辆驶上滚装船通过水路运输至上岸码头，然后再走公路运输送至目的地。路径2是从出发地直接通过省道进行公路运输，然后送至目的地。路径3是从出发地直接经过高速公路进行公路运输，然后送至目的地。
图1.1左侧表示出发地，右侧表示目的地。坝上码头代表三峡大坝上游的码头例如乐天溪杨家嘴码头等，上岸码头代表运输车辆由水路转公路的码头例如夜明珠码头等。dij表示第i对点使用第j种运输方式的距离。图中d11表示通过省道的公路运输由靖江溪港码头至坝上码头的距离；d22表示通过水路运输从坝上码头至夜明珠码头的距离；d33表示上岸码头到目的地之间的省道距离；d41表示靖江溪港码头通过省道的公路运输至目的地的距离；d43表示靖江溪港码头通过高速的公路运输至目的地的距离。
路线1
路线1
路线2
路线3
d11
坝上
码头
d22
上岸
码头
d33
翻坝：水-陆（高速）
翻坝：陆（省道）
翻坝：陆（高速）
d41
d43
图1.1载货汽车过坝路径图
一般来说，水路运输的成本比公路运输要少2/3，公路运输经过高速公路收费，经过省道不需要收费，运输车辆上下码头时产生中转费用。路径1的运输成本更低，但因为要进行两次中转，因此路径1的中转费用更高；路径2没有中转，运输车辆经过省道运输，虽然没有高速费用和中转成本，但是路线较另外两种路径更长，需要更多运输时间；路径3没有中转费用，虽然经过高速运输，路径较短，运输时间较短，但由于高速公路的费用，会使运输成本增加。
1.2三峡翻坝路径选择因素分析
自三峡水库上游的运达目的地的货物可以经过很多种运输路线。往常来说，货主会综合考虑各种因素，包括运输工具、运输成本等多方面因素，决定最终选择的运输路径。不同货主对于不同因素的在意程度也会影响路径的选择。通过对国内外现有研究成果的分析，总结出影响三峡翻坝路径选择的主要影响因素。
表1.1影响因素及含义
影响因素
因素含义
单位
运输时间
货物运输所需时间
分钟
中转时间
货物在码头中转所需时间
分钟
运输成本
货物在运输方式下的运输费用
元
（一）运输时间
运输时间是指货物在货车和船舶上的全部时间的总和。运输时间受到运输工具、运输距离、路线状况、路线选择等因素的影响，还受到天气和运输设备的限制。在路径选择时，运输时间是一个非常重要的因素，运输时间的长短对最后路径的选择至关重要。
（二）中转时间
货物从一种运输工具转换到另一种所需的时间为中转时间。路径1中运输车辆上下滚装船，切换公路运输和水路运输切换所花费的时间，即为中转时间。货物在中转码头进行中转产生中转成本。
（三）运输成本
运输成本是从起运地送至目的地所需要的费用的总和，包括高速公路通行费、公路运输费用、水路运输费用。运输方式和运输距离决定运输成本。运输成本也是影响路线选择的一个重要因素，运输成本的多少决定了运输所能获得利润的多少。
1.3三峡翻坝运输路径选择的熵权-TOPSIS模型
为了得到更客观合理的选择结果，本文基于熵权-TOPSIS模型，对3条路径进行决策选择。熵权法是一种客观赋权法，它以指标变化的程度为基础确定权重。指标的信息熵越大，则表示指标值的变异程度越低，权重越小。TOPSIS法是对评价对象与各个路径的相对距离进行排序。
熵权法
1.对原始矩阵进行标准化：
2.计算第j项指标在第i项的数值占该指标比重（Pij）：
3.计算第j项指标熵值（Ej），当Pij=0时，PijInPij=0：
1.计算第j项指标的差异系数（Gj）：
5.计算第j项指标的权重（Wj）：
TOPSIS计算
6.由标准化矩阵和各指标权重可得加权标准化矩阵：
7.计算正负理想解：
8.计算各指标与正负理想解的欧式距离：
9.计算综合评价值：
根据以上方法，使用SPSSAU软件对熵权-TOPSIS模型中的运输成本、运输时间、中转时间进行矫正。
1.4三峡翻坝运输路径选择模型的求解
根据百度地图等网站收集到的数据，获得三条路径各自的运输时间、中转时间和运输成本。取滚装船的航速为20节，货车9.32USD/1km,装卸费73USD/t，坝上码头至上岸码头滚装船运输费