先读这一段:哪些数可以引用
结构/机制结论可引用;绝对吞吐一律不可引用。
本页所有绝对数字都跑在合成网络上(原文的 61 节点经纬度坐标明确不予公开),
而且起降场机位数 N_i^TO/N_i^LA 原文未给、由我们假设。两件事都会大幅改变绝对值:
吞吐随起降场机位假设在 4.4 万–13.0 万 kg/h 之间变(3.0 倍)。
拿到导师的真实算例后需整体重跑。
§11-3 五档情景:现在五档全部可算
第五档「编队+链+卡车」的上层与「仅容量编队」相同,差别在下层夜间卡车子问题
(框架 §7)。卡车成本 c_T 未给数值,因此报的是参数无关的总卡车-公里,
C^night = (c_T/Q) × truck_km。
| 情景 | 载重 kg/h | 相对无编队 | 夜间需调运架数 | 卡车-公里/夜 |
|---|---|---|---|---|
| solo_only | 78812.74 | 0.0% | 120.0 | 2435.6 |
| capacity_only | 81379.29 | 3.3% | 2.2 | 43.8 |
| formation_chains | 81379.29 | 3.3% | 2.2 | 43.8 |
| formation_direct | 81379.29 | 3.3% | 2.2 | 43.8 |
这是载重目标完全看不到的一条收益:无编队的最大流解把飞机送得极不均衡, 编队方案几乎自平衡。机制上,容量扩张让航线使用方式变均衡,日末净流出接近零。
§11-1 / §2.2 交叉冲突消解:代价有多大
按原文式(21) 与补充材料图 S1 的双步循环实现(动态容量用 min 更新,
单调不增故必然收敛)。原文自己的权威值是容量损失 1.56%%(161 788.55 → 159 257.34 kg/h,
6 轮收敛、交叉点稳定于 89)。下表是我们在合成网络上的值,比原文大一个量级,
原因见后面的密度与权重诊断。
冲突消解代价(不含 / 含原文的 n_min=3 门限)
| 情景 | n_min | 无冲突 kg/h | 消解后 kg/h | 代价 | 降容航段 | 轮数 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| solo_only | 0.0 | 78812.74 | 62871.22 | -20.23% | 43 | 9 |
| capacity_only | 0.0 | 81379.29 | 76027.20 | -6.58% | 18 | 2 |
| formation_chains | 0.0 | 81379.29 | 74786.28 | -8.10% | 22 | 4 |
| formation_direct | 0.0 | 81379.29 | 74786.28 | -8.10% | 22 | 4 |
| solo_only | 3.0 | 78812.74 | 63713.61 | -19.16% | 43 | 12 |
| capacity_only | 3.0 | 81379.29 | 76177.16 | -6.39% | 16 | 2 |
| formation_chains | 3.0 | 81379.29 | 75078.70 | -7.74% | 20 | 4 |
| formation_direct | 3.0 | 81379.29 | 75078.70 | -7.74% | 20 | 4 |
密度扫描:代价随网络密度单调变负
| k_nearest | 航段 | 航段/节点 | 严格交叉对 | 交叉对/段 | 代价 |
|---|---|---|---|---|---|
| 2 | 31 | 1.6 | 0 | 0.00 | 0.00% |
| 3 | 44 | 2.3 | 6 | 0.14 | -0.04% |
| 4 | 57 | 3.0 | 29 | 0.51 | -7.58% |
| 5 | 69 | 3.6 | 79 | 1.14 | -13.54% |
| 6 | 80 | 4.2 | 147 | 1.84 | -13.39% |
| 8 | 102 | 5.4 | 388 | 3.80 | -19.71% |
| 全部 | 132 | 6.9 | 1024 | 7.76 | -20.23% |
密度是一阶因素,但不足以解释与原文的差距:k=5 时只有 79 个交叉对就已 −13.5%, 而原文 89 个交叉点只损 1.56%。
为什么我们这边降容这么狠:权重诊断
| k_nearest | 活跃对 | w1 均值 | w1 中位 | 悬殊对占比 | r 均值 | 平均降容因子 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 4 | 10 | 0.835 | 0.798 | 0.0% | 0.281 | 0.172 |
| 5 | 19 | 0.747 | 0.798 | 0.0% | 0.286 | 0.177 |
| 全部 | 24 | 0.646 | 0.798 | 0.0% | 0.280 | 0.219 |
w1 = min(F_other/F_self, 1) 是「冲突时段占比」。我们的冲突对流量高度均衡
(w1 中位 ≈0.8、悬殊对占比 0%%),再叠加偏陡的交叉夹角(平均 r≈0.28,理论上限 0.5),
于是每次冲突几乎都是「全额冲突」,平均降容因子只有 ≈0.2。
原文只损 1.56%%,剩下的唯一自由度是它那边 w1 很小(流量集中在少数走廊)——
没有 61 节点坐标就无法验证。
§11-4 成本灵敏度:这个灵敏度会退化
原文目标只有「载重最大」,没有任何成本项。把 c^net(滞空均摊)与
C^own(产权)按「每等效 kg 收益」归一后加进目标:
max Σpayload − c_net·滞空小时 − C_own·架次。
| c_net | C_own | 载重 kg/h | 净收益 | 载重溢价 | 净溢价 |
|---|---|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 81379.3 | 81379.3 | +3.26% | +3.26% |
| 0 | 10 | 78745.1 | 60745.1 | +3.37% | +4.41% |
| 0 | 50 | 0(完全不飞) | 0 | — | — |
| 0 | 200 | 0(完全不飞) | 0 | — | — |
| 1 | 0 | 81379.3 | 80843.6 | +3.26% | +3.32% |
| 1 | 10 | 78745.1 | 60275.0 | +3.37% | +4.50% |
| 1 | 50 | 0(完全不飞) | 0 | — | — |
| 1 | 200 | 0(完全不飞) | 0 | — | — |
| 5 | 0 | 81379.3 | 78700.7 | +3.26% | +3.58% |
| 5 | 10 | 78745.1 | 58394.8 | +3.37% | +4.88% |
| 5 | 50 | 0(完全不飞) | 0 | — | — |
| 5 | 200 | 0(完全不飞) | 0 | — | — |
| 20 | 0 | 81348.8 | 70688.7 | +3.35% | +4.59% |
| 20 | 10 | 76582.6 | 52032.7 | +3.29% | +5.49% |
| 20 | 50 | 0(完全不飞) | 0 | — | — |
| 20 | 200 | 0(完全不飞) | 0 | — | — |
结论
- 成本越高,编队的相对优势越大:编队比无编队少约 30 小时滞空, 所以净溢价从 +3.26%% 涨到 +5.49%%。
- 但 C_own ≥ 50(等效 kg/架次)时最优解直接变成「完全不飞」: 每架次平均载重只有 ≈38.8 kg,成本一超过它,「什么都不做」就是最优。 这是「纯最大流 + 成本项」的固有退化 —— 要加成本项就必须同时加需求侧, 否则灵敏度只是飞/不飞的二值开关。
§11-1 延程边判据:链不是延程机制
链级判据是 Σγ_s·d_s ≤ R_max,即链是同一架飞机飞完整条路径,
受与直达相同的能量预算约束。因此链能到达的路径长度上界是 R_max/γ:
| 机型 | R_max / km | R_max/γ 倍数 | 相对提升 |
|---|---|---|---|
| K1 | 60 | 63.830 | +6282.98% |
| K2 | 20 | 21.277 | +2027.66% |
| K3 | 110 | 117.021 | +11602.13% |
| K4 | 20 | 21.277 | +2027.66% |
数值验证:32 个超出 R_max 的 OD 对里,有链候选的是 0 个 (绕行率上限放宽到 5.0、中间点放到 3 也仍是 0)。⇒ 框架「对 d^od > R^form_k 的 OD, 链是唯一可达方式」不成立;链应定位为「在已可达 OD 上节能与省起降资源的手段」, 要真延程需要链上换机。
另外:在原文那种无需求最大流里,链结构性地无利可图 (最优解链流量恰为 0;强行要求链流量 ≥ X 则目标单调下降)。原因是航段位记账—— k 段链占 k 个航段位却只运一份货。
怎么验证的
- Python 73 项测试全过(
unittest discover)。 - Python↔JS 双实现逐系数对偶核对:LP 构造 80 组、式(21)/图 S1 4368 个标量、 §7 卡车子问题 2622 个标量,全部 0 失配。
- 第 7 行「卡车子问题」有两种等价写法(按类别解耦 vs 联合 LP),结果完全相同。
本页由 _gen_section11.py 从上述已测试的代码直接生成,数字不手抄。