從德陽到福建莆田異形件運輸問題

1、第一章 緒論1.1 研究背景與意義1.1.1 研究背景目前，我國的物流水平比較低下，特別對于大件運輸，運輸成本比較高，風險高。此次實驗，我們將自身定義為一個第三方物流公司，設計出德陽到福建莆田的汽輪機運輸?shù)淖顑?yōu)方案。這批汽輪機分為兩部分：常規(guī)件和異性大件。常規(guī)件的信息如表1-1所示，異性大件的信息如表1-2所示。表1-1 常規(guī)件貨物信息表長cm寬cm高cm包裝方式凈重（kg）毛重（kg）Baffel582171106熱縮膜+木托盤鋼帶打包8101100Structure-1_175185155熱縮膜+木托盤鋼帶打包23002500Structure-2_110090119熱縮膜+木托盤鋼帶打包

2、44924862Structure-3_310170142熱縮膜+木托盤鋼帶打包29853200Structure-4_330150175熱縮膜+木托盤鋼帶打包30803300垂直段-1_875251245熱縮膜+木托盤鋼帶打包22882800垂直段-2_40022585熱縮膜+木托盤鋼帶打包20342290垂直段-3_875250106熱縮膜+木托盤鋼帶打包11521410垂直段-4_45011588熱縮膜+木托盤鋼帶打包10751300導流片-1_325230150熱縮膜+木托盤鋼帶打包22482500導流片-2_325194150熱縮膜+木托盤鋼帶打包18962100導流片-3_4103

3、2070熱縮膜+木托盤鋼帶打包26642830導流片-4_46032070熱縮膜+木托盤鋼帶打包19262080吊梁-1_32212052熱縮膜+木托盤鋼帶打包380500隔離垂直段-1_891251175熱縮膜+木托盤鋼帶打包31253195隔離垂直段-2_89826181熱縮膜+木托盤鋼帶打包28553100消音片-1_620238225熱縮膜+木托盤鋼帶打包34204050消音片-2_620238225熱縮膜+木托盤鋼帶打包34204050消音片-3_620238255熱縮膜+木托盤鋼帶打包40804730消音片-4_8404042熱縮膜+木托盤鋼帶打包166380消音片-5_20011

4、2140熱縮膜+木托盤鋼帶打包15591787支撐件-1_3228568熱縮膜+木托盤鋼帶打包627800Transition 過渡段1750265250鐵包裝架17902520Transition 過渡段2750265250鐵包裝架16912421Transition 過渡段3850266143鐵包裝架31333799蒲田模塊走道 1746.5250224.6木包裝架22062291蒲田模塊走道 2746.5250224.6木包裝架14201505蒲田模塊走道 3746.5250224.6木包裝架18811966蒲田模塊走道 4746.5250224.6木包裝架18991984蒲田模塊走道

5、5746.5250224.6木包裝架14201505蒲田模塊走道 6746.5250224.6木包裝架14201505蒲田模塊走道 7746.5250224.6木包裝架14351520蒲田模塊走道 8746.5250224.6木包裝架15621647蒲田模塊走道 9746.5250224.6木包裝架14301515蒲田模塊走道 10746.5250224.6木包裝架20242109蒲田模塊走道 11746.5250224.6木包裝架14341519蒲田模塊走道 12746.5250224.6木包裝架19051990蒲田模塊走道 13746.5250224.6木包裝架18231908蒲田模塊走道

6、 14746.5250224.6木包裝架16951780蒲田模塊走道 15746.5250224.6木包裝架16831768蒲田模塊走道 16746.5250224.6木包裝架16831768蒲田模塊走道 17746.5250224.6木包裝架16731758蒲田模塊走道 18746.5250224.6木包裝架18011886蒲田模塊走道 19746.55050木包裝箱526536表1-2 異形大件貨物信息表長cm寬cm高cm包裝方式凈重（t）毛重（t）Baffel1146349805020未包裝2322321.1.2研究意義本項目致力于解決大件貨物的運輸，包括運輸工具選擇、線路規(guī)劃、物流成本

7、計算、和整個系統(tǒng)方案的設計，因此對于企業(yè)本身具有重要的意義。項目的研究不僅能夠解決企業(yè)當前的問題，還能在最大程度上降低企業(yè)的成本，增加企業(yè)的利潤，同時對于企業(yè)探索“第三利潤源泉”提供了一定的借鑒和幫助。在綜合考慮成本、時效、物流設施設備等條件下，企業(yè)能夠在很大程度上避免決策的盲目性和片面性。所以項目的研究價值不僅體現(xiàn)在能夠為企業(yè)解決現(xiàn)實問題還體現(xiàn)在能夠為企業(yè)的經(jīng)營決策提供必要的幫助。1.2研究內容與結構框架1.2.1研究內容本文研究了帶多種約束的貨物裝載方案以及運輸路線的選擇，最終實現(xiàn)運輸成本與運輸時間的均衡化。根據(jù)文章的寫作思路，本文的研究內容主要是：第一章緒論部分根據(jù)介紹了本次項目的背景，

8、指出本文的寫作的目的和意義，之后介紹文章的研究內容和基本框架；第二章介紹了公路、鐵路、水路、航空運輸?shù)奶攸c以及各種運輸方式下運輸工具的種類、性能等；第三章進行線路的規(guī)劃。本章首先對德陽到莆田可行的運輸線路進行分析，然后在基于成本和時間的基礎上運用最短路問題建立模型，并用Dijkstra方法求解；第四章進行裝載方案的設計。本章在線路設計的基礎上分別對常規(guī)件和異形件的裝載方案進行設計；第五章對方案的費用進行計算并采用定性的方法對項目的可行性進行分析；第六章為結論部分，指出其中的不足并對未來提出展望。1.2.2 研究框架本文研究的重點是選擇合適的運輸工具以及運輸線路，并在此基礎上進行裝載方案的設計。

9、具體的框架如圖X所示。圖1-1 方案研究框架和技術路線圖第二章 運輸工具概述2.1 公路運輸工具2.1.1公路運輸?shù)奶攸c公路運輸是指在公路上使用公路設備和設施運送旅客和貨物的運輸方式，是交通運輸系統(tǒng)的組成部分之一。主要承擔短途客貨運輸。公路運輸裝備主要指運輸?shù)能囕v，通常就是汽車。在地勢崎嶇、人煙稀少、鐵路和水運不發(fā)達的邊遠和經(jīng)濟落后的地區(qū)，公路為主要運輸方式，騎著運輸干線的作用。公路運輸在所有運輸方式中是影響最為廣泛的一種運輸方式，具有如下特點。1.靈活、方便；2.快速；3.可實現(xiàn)“門到門”直達運輸；4.投資少、效益高；5.操作人員容易培訓。2.1.2公路運輸?shù)姆诸惞愤\輸可以按不同的分類方式

10、，可以有不同的分類方法，在公路運輸分類時，通常選擇按貨運運輸方式分來，可以有如下分類。（1）整車運輸。整車運輸是指同一收貨人一次性需要到達同一站點，且需要配送裝運3噸以上的貨物運輸，或者貨物重量在3噸以下，但其性質、體積、形狀需要一輛3噸以上的車輛一次貨一批運輸?shù)侥康牡氐倪\輸。（2）零擔運輸。零擔運輸是指托運人托運的一批貨物不足整車的貨物運輸。（3）車廂運輸。車廂運輸是指將適箱貨物集中裝入標準化車廂，采用現(xiàn)代化手段進行裝卸的貨物運輸。在我國又把車廂運輸分為國內車廂運輸和國際車廂運輸。按所裝貨物種類，車廂可以分為干貨車廂（DRY CONTAINER）、散貨車廂（BULK CONTAINER）、液

11、體貨車廂、冷藏箱車廂，以及一些特種專用車廂，如汽車車廂、牧畜車廂、獸皮車廂等。目前，國際上通用的干貨車廂，主要有20尺柜、40遲柜和40尺高柜，其尺寸及屬性如表2-1所示。表2-1 車廂尺寸表車廂內尺寸體積（立方米）配貨毛重（噸）內容積20尺柜24-2617.55.95x2.34x2.3840尺柜542211.95x2.34x2.3840尺高柜682211.95x2.34x2.6845尺高柜862913.58x2.34x2.6820尺開頂柜31.5205.89x2.32x2.3140尺開頂柜6530.412.01x2.33x2.1520尺平底貨柜28235.85x2.23x2.1540尺平底貨

12、柜503612.05x2.12x1.96（4）聯(lián)合運輸。聯(lián)合運輸是指一批托運的貨物需要兩程或兩種方式的運輸。目前我國的聯(lián)合運輸有公鐵聯(lián)運、公水聯(lián)運、公鐵水聯(lián)運等。聯(lián)合運輸實行一次托運、一次收費、一票到底的全程負責制。（5）包車運輸。包車運輸是指應托運人的要求，經(jīng)雙方協(xié)議，將車輛包給托運人安排使用，并按時或里程計算運費的運輸。由于公路貨物運輸貨種繁多，貨物的批量大小不同，各種貨物對裝運車輛的要求也有所不同，因此公路貨物運輸企業(yè)需要以多種運輸類別滿足貨物托運人的各種要求。2.1.3公路載貨運輸車輛在公路物流運輸過程中，除了普通貨運汽車外，還有一些專用汽車，隨著我國物流業(yè)的發(fā)展，專用汽車需求量也會逐

13、年增加，下年是對集中典型車輛的介紹。1. 普通擋板式載貨汽車擋板式載貨汽車有整車重心低、載重量適中的特點。適于企事業(yè)單位、各個批發(fā)商店、百貨商店的貨物用車，用于裝卸百貨和雜貨，在裝卸過程中，可以將擋板打開。典型普通擋板式載貨汽車如圖2-1所示。圖2-1 典型普通擋板式載貨汽車2. 汽車列車汽車列車（ combination of vehicles ）是由汽車或牽引車和掛車組成的車列。 掛車有兩種：全掛車和半掛車。掛車的總重量由它自身承受的稱為全掛車；掛車的總重量一部分由牽引車承受的稱為半掛車。通常全掛車也簡稱掛車。汽車列車是公路運輸?shù)闹匾囆椭?，采用汽車列車運輸是提高經(jīng)濟最有效而簡潔的重要手

14、段。它具有快速、機動靈活、安全等優(yōu)勢，可方便的實現(xiàn)區(qū)域運輸、甩掛運輸和滾裝運輸?shù)取５湫推嚵熊嚾鐖D2-2所示。圖2-2 典型汽車列車汽車列車由牽引車、掛車和連接裝置三大部分組成，常見的汽車列車主要有以下四種類型。（1）全掛汽車列車全掛汽車列車是指由一輛牽引車用牽引桿連接一輛或一輛以上的全掛車組合而成的汽車列車。如圖2-3所示。全掛車多用普通載貨汽車牽引，牽引用汽車可摘掛單獨行動，靈活性強。載貨全掛車大多為欄板貨廂，有的采用平板貨臺。全掛汽車列車行駛穩(wěn)定性較差，易發(fā)生側向偏擺。同時轉向偏移距（牽引汽車前軸中心軌跡與掛車后軸中心軌跡偏差的距離）較大，掛車的追隨性差，不能通過路幅較狹的急彎道。因此，

15、全掛車的長度不宜過長，在列車中掛車數(shù)一般不宜超過2輛。圖2-3 全掛汽車列車全掛汽車列車具有如下優(yōu)勢。1）全掛汽車列車運輸效率高，一般全掛汽車列車的裝載量是單車的2倍左右。2）全掛汽車列車燃料消耗低，百噸公里燃料消耗比單車低40%左右。3）全掛汽車列車的制造成本低，一般一輛全掛車要比相配掛的牽引汽車的制造成本低56%60%。4）全掛車結構簡單，方便維修，維修費用低。5）全掛車可摘掛后較長期單獨使用。由于全掛汽車列車具有上述優(yōu)點，主車和牽引車之間用牽引鉤與掛車環(huán)連接，其結構簡單，貨車無需做改裝即可與全掛車掛接使用，所以全掛汽車列車首先快速發(fā)展起來。（2）半掛汽車列車半掛車是指由一輛半掛車牽引車和

16、一輛半掛車組成的汽車列車。如圖2-4所示。為適應裝載不同的物資，半掛車也有欄板貨廂和平板貨臺兩種形式，其前部有平時懸起的支撐裝置，摘掛時可放落著地，使掛車穩(wěn)定停住。半掛汽車列車的載運量大，行駛時穩(wěn)定性較好，在汽車運輸發(fā)達的國家使用日益增多，并向重型和專用化方向發(fā)展。圖2-4 半掛汽車列車半掛汽車列車與全掛汽車列車相比，具有如下優(yōu)點。1）整體性和機動性得到改善；2）牽引車和掛車之間的連接是通過牽引座和引銷相連接，因此，縮短了汽車列車的總長，因而使用半掛汽車列車更具有整體性，機動性也較全掛車得到改善；3）車廂轉載面積進一步增大；4）由于半掛汽車列車的部分裝在質量通過牽引座作用到牽引車驅動橋上，從而

17、可使牽引橋的附著作用增大，牽引車的牽引力得到充分利用；5）牽引車的動力性能得到充分發(fā)揮；6）由于采用牽引座和牽引銷連接形式，行駛時的擺振現(xiàn)象大大減少，提高了行駛時的穩(wěn)定性，因此半掛汽車列車行駛穩(wěn)定性比全掛汽車列車好；6）由于采用牽引座和牽引銷連接，避免了全掛汽車列車牽引鉤與掛環(huán)之間的撞擊、震蕩現(xiàn)象，降低了行駛時的噪音。與此同時，采用半掛汽車列車可方便地實現(xiàn)“區(qū)段運輸”、“甩掛運輸”、“滾裝運輸”等，從而大大提高運輸生產(chǎn)率。（3）雙掛汽車列車雙掛汽車列車是指由一輛半掛牽引車與一輛半掛車和一輛全掛車組合而成的汽車列車。由于雙掛汽車列車又增加了一節(jié)掛車，所以載重量也增加了，運輸效率大大提高。但它要求

18、牽引車具有更大的發(fā)動機功率，并且要求運行的道路條件良好。（4）特種汽車列車特種汽車列車是指具有特殊結構或裝有專用設備的汽車列車，如圖2-5所示。特種汽車列車是為專門運輸長形物料的一種汽車列車，物料的前后端分別與牽引車和掛車有機連接，物料本身構成了汽車列車的一部分。圖2-5 特種汽車列車3. 廂式汽車廂式汽車又叫廂式車，除了具有普通車的一般結構外，還具有全封閉的廂式車身和便于裝卸作業(yè)的車門，如圖2-6所示。廂式汽車主要用于全密封運輸各種物品，特殊種類的廂式貨車還可以運輸化學危險物品 。具有機動靈活、操 作方便，工作高效、運輸量大，充分利用空間及安全、可靠等優(yōu)點。圖 2-6 廂式汽車4. 車廂運輸

19、車車廂運輸車是一種將品種眾多、形狀各異、大小不等的貨物在運輸前裝入標準尺寸的特制箱內以便于水陸空聯(lián)運的運輸方式，它能實現(xiàn)裝卸、運輸機械化、標準化，是傳統(tǒng)運輸方式上的一項重大改革，是交通運輸現(xiàn)代化的重要組成部分。這種特制的箱子就是車廂；專門用來運輸車廂的車輛就是車廂運輸車，如圖2-7所示。20世紀60年代以來，車廂運輸在許多國家得到了迅速發(fā)展，現(xiàn)在已成為國際運輸中重要的運輸方式。圖2-8 車廂運輸車車廂運輸車由車廂牽引車和車廂半掛車組成，車廂半掛車可分為平板式和骨架式兩種。平板式半掛車的裝載部位是平板貨臺，可用于裝運車廂，也可用于裝運普通長大件貨物，車輛的使用效率較高。骨架式半掛車的裝載部位是無

20、貨臺的底盤骨架，車廂裝到車上并由扭鎖裝置固定以后，也成為半掛車的強度構件。骨架式半掛車只能專門裝運車廂。它具有自重小、結構簡單、維修方便等優(yōu)點，因此，在專業(yè)車廂運輸企業(yè)中普遍采用骨架式半掛車。如圖2-9所示。圖2-9 車廂運輸車5. 自卸汽車自卸貨車是載貨汽車的一種，載貨部位具有自動傾卸裝置的載貨汽車。又稱翻斗車。由汽車底盤、液壓舉升機構、貨廂和取力裝置等部件組成。6. 罐式汽車罐式汽車是指裝有罐狀容器的運貨汽車，如圖2-10所示。罐式汽車具有密封性強的特點。運送易揮發(fā)品、易燃品、危險品等選用罐式汽車。某些罐式汽車還裝有某種專用設備，用以完成特定的作業(yè)任務。圖2-10 罐式汽車作為貨廂的罐式容

21、器通常是長柱形的密封罐，罐的橫截面有圓形、橢圓形及近似矩形三種。圓形截面罐強度高，但重心較高，通常用于運輸高壓液體（如液態(tài)氧和液態(tài)二氧化碳等）。橢圓形截面罐重心較低，汽車行駛穩(wěn)定，采用較多。矩形截面罐的重心低，但結構強度較差，用材較多，應用很少。罐式容器內設有隔板、防波擋板或分設獨立的單室，以減少汽車行駛時罐內液體波動。運輸易燃、有毒或腐蝕性強的溶液，液罐汽車應采取相應的安全防護措施。裝運油品的油罐汽車，排氣管應引向汽車的前部，容器內表面應作防腐蝕處理，并配備靜電接地和安全閥等裝置。裝運液化石油氣、液態(tài)氣體等的液罐汽車，容器為雙層保溫結構，內層多用防腐蝕材料制成，也可用表面已作防腐蝕處理或襯有

22、耐腐蝕材料的普通鋼板，外層用鋼板。夾層內填充絕熱材料。液化氣體的溫度一般都很低，制造液罐的材料和焊條要求耐低溫。裝運飲用品的液罐用無毒塑料、不銹鋼板或鋁板制造，有時為雙層結構，以便保溫。2.2 鐵路運輸工具2.2.1鐵路運輸?shù)奶攸c作為目前最有效的路上運輸方式之一的鐵路運輸，它是由鐵路車站、線路和信號、機車和車輛設備以及鐵路行車制度和列車自動控制系統(tǒng)構成的。在經(jīng)過一百多年的發(fā)展中，鐵路運輸稱為了中長距離運輸?shù)闹鹘?，而且，鐵路運輸能夠承擔運量大的運輸任務，鐵路運輸所具有的一些特性，是其他現(xiàn)代運輸工具所不能輕易代替的。鐵路運輸?shù)木唧w特點如下。1. 鐵路運輸?shù)膬?yōu)點（1）運輸能力大、運價低廉且運送距離長

23、；（2）安全程度高；（3）可以有效使用土地；（4）污染性較低且能耗較??；（5）受氣候限制小，適應性強。2. 鐵路運輸?shù)娜秉c（1）資本密集、固定資產(chǎn)龐大；（2）貨物損耗較高；（3）靈活性不高、發(fā)車頻率低，營運缺乏彈性。2.2.2 鐵路運輸?shù)姆诸愯F路貨物運輸，一般是根據(jù)發(fā)貨人的要求，在規(guī)定的時間內，將一定品名和數(shù)量的貨物從指定的發(fā)站，安全、完整地運到指定的到站，并交付給收貨人。為了加快貨物運輸，滿足不同層次的用戶對鐵路運輸?shù)男枨?，根?jù)所托運的每批貨物數(shù)量和使用的運輸車輛方式不同，鐵路貨物運輸可以分為整車、零擔、和車廂運輸三種不同的種類。1. 整車運輸。一批貨物的重量、性質、體積、形狀需要以1輛30

24、T及其以上貨車裝運的，均按整車條件運輸。需要保溫運輸?shù)呢浳铩⒉灰子嬎慵?shù)的貨物、規(guī)定必須按照整車辦理的危險品貨物、易于污染其他貨物的污穢品、未裝容器的活動物、必須用罐車裝運的液體貨物等，都必須按照整車辦理。托運人托運同一到站的貨物數(shù)量不足1車而又不能按零擔辦理時，要求將同一線路上2個或最多不超過3個到站的貨物臺裝一車時，按整車分卸辦理。2. 零擔運輸。一批貨物的重量、體積不夠整車運輸條件，或不必限定按整車辦理的貨物，可按零擔運輸辦理。按零擔運輸辦理的貨物，一件體積最小不得小于0.02m3，（一件重量在10kg以上者除外），切每批貨物不得超過300件。一件貨物重量超過2t，體積超過3 m3或長度

25、超過9m的貨物，經(jīng)發(fā)站確認不影響中轉站或到站裝卸作業(yè)的，也可按零擔辦理。未裝容器的活動物，在管內運輸時，如能以零擔車直接運到站，鐵路局也可規(guī)定按零擔辦理。零擔運輸需要等待湊整車，因而速度慢，為克服這一缺點，已發(fā)展出定路線、定時間的零擔班車，也可利用汽車運輸?shù)撵`活性，發(fā)展上門服務的零擔送貨運輸。3. 車廂運輸。使用車廂裝運貨物或運輸空車廂，稱為車廂運輸。車廂運輸適于運輸精密、貴重、易損的貨物。凡適合車廂運輸?shù)呢浳?，都應按車廂運輸辦理。2.2.3 鐵路載貨運輸車輛1.鐵路機車（1）蒸汽機車蒸汽機車是將蒸汽的能量轉換為機械能的往復式動力機械。蒸汽機的出現(xiàn)曾引起了18世紀的工業(yè)革命，直到20世紀初，蒸

26、汽機仍然是世界上最重要的原動機，在人類的舞臺上發(fā)揮了重要的作用。（2）內燃機車隨著對機車運力需要的不斷增大，蒸汽機車已不能滿足我國因經(jīng)濟蓬勃發(fā)展而導致的對運力的需求。內燃機車的發(fā)展擺上日程。內燃機車是以內燃機為動力，通過傳動裝置驅動車輪的機車。內燃機車一般是由柴油機、傳動裝置、走形部、車體車架、車鉤緩沖裝置、制動系統(tǒng)和輔助裝置組成。（3）電力機車電力機車的牽引力是電能，但機車本身沒有原動力，而是依靠外部供電系統(tǒng)供應電力，通過機車上的牽引電動機驅動機車運行。從世界各國鐵路牽引力的發(fā)展來看，電力機車被公認為是有發(fā)展前途的一種機車，在營運上有良好的經(jīng)濟效果。我國1958年制成了第一臺 “韶山”型電力

27、機車，1968年制成了“韶山-1”型電力機車，開始了電力機車的發(fā)展道路。2.鐵路車輛鐵路車輛，也稱火車車廂，是指除了專門提供動力的機車以外，其他各種在鐵路上行走的車輛。這些車輛少部分有動力，大部分沒有動力。鐵路車輛時運送旅客和貨物的工具，多年來，由于不同的目的、用途及運用條件，車輛形成了許多類型，但其構造基本相同。在此作品中，主要介紹鐵路貨車。鐵路貨車按其用途不同，可以分為通用貨車和專用貨車。（1）通用貨車通用貨車是轉運普通貨物的車輛，貨物類型多不固定，也無特殊需求，鐵路貨車中，這類貨車占絕大部分比重，一般有敞車、平車、棚車、保溫車和罐車等。1）敞車所謂敞車是指具有端壁、側壁、地板而無車頂，向

28、上敞開的貨車，主要供運送煤炭、礦石、礦建物資、木材、鋼材等大宗貨物用，也可用來運送重量不大的機械沒備。若在所裝運的貨物上蒙蓋防水帆布或其他遮篷物后，可代替棚車承運怕雨淋的貨物。因此敞車具有很大的通用性，在貨車組成中數(shù)量最多，目前全路共有敞車約30萬輛，約占貨車總數(shù)的50以上。敞車按卸貨方式不同可分為兩類：類是適用于人工或機械裝卸作業(yè)的通用敞車；另一類是適用于大型工礦企業(yè)、站場、碼頭之間成列固定編組運輸，用翻車機卸貨的敞車，C64型專用敞車如圖2-11所示。圖2-11 C64型專用敞車1952年在C1型的基礎上設計了載重50t的C50型敞車， 1958年后，設計生產(chǎn)了載重為60t 的C60型。1

29、959年，在總結C60型的基礎上設計了C13型。1965年設計C65型，1966年投入批量生產(chǎn)。在此期間，在C62型的基礎上設計了C62M型敞車，并大批生產(chǎn)。1979年，為了節(jié)省木材，又在C62M的基礎上，設計了載重60t、容積71.6m3、構造速度為100km/h的全鋼C62A型敞車。C62A最大特點是采用了滾動軸承輪對，提高了運行速度。1984年以后，改用耐候鋼焊接結構，改稱C62A（N）型敞車。主要敞車如表2-2所示。表2-2 主要敞車類型表車型自重/t載重/t容積m3車內尺寸LWH/mm車體材質C61型236169.41110028902200全鋼耐腐C62A型21.86071.612

30、50029002000全鋼耐腐C63A型22.16170.71030028902375全鋼耐腐C63型21.56173.31249028902050全鋼耐腐C76A型247686102003000-全鋼耐腐C80型208087120003000-全鋼耐腐）平車平車主要用于運送鋼材、木材、汽車、機械設備等體積或重量較大的貨物，也可借助車廂運送其他貨物。平車還能適應國防需要，裝載各種軍用裝備。裝有活動墻板的平車也可用來裝運礦石、沙土、石渣等散粒貨物。中國鐵路的平車約占貨車總數(shù)的12%。平車因沒有固定的側壁和端壁，故作用在車上的垂直載荷和縱向載荷完全由底架的各梁承擔，是典型的底架承載結構。N17型平

31、車外觀圖如圖2-12所示。圖2-12 N17型平車外觀圖中國自行設計和制造了多種平車，從結構上來分，主要有平板式和帶活動墻板式兩種，車型主要有N12、N60、N16和N17等多種，載重都是60t。我國鐵路主要平車車型參數(shù)如表2-3所示。表2-3 主要敞車類型表車型自重/t載重/t容積m3車內尺寸LW/mm車體材質N16型19.76039130003000全鋼耐腐N17型20.46037.4130002980全鋼耐腐XN17A型22.16041.9130002980全鋼耐腐我國在今后將繼續(xù)開發(fā)平車-車廂兩用車，逐步淘汰單一用途平車，優(yōu)化既有平車-車廂兩用車結構，增大車輛地板面積，降低車輛自重系數(shù)

32、，使載重量達到65t。研究運行速度提高后，側向力對車廂及車輛運行安全的影響。研究自動鎖定鎖頭、竹木復合地板在平車上的應用。3）棚車棚車是鐵路貨車中的通用車輛，用于運送怕日曬，雨淋、雪侵的貨物，包括各種糧谷，日用工業(yè)品及貴重儀器設備等。一部分棚車還可以運送人員和馬匹。到2002年底，中國鐵路已擁有棚車91835輛，約占貨車總數(shù)的20%，如圖2-13所示。 圖2-13 棚車我國舊有的棚車都是外國貨，車型多達80余種。這些車輛結構復雜，載重量絕大多數(shù)是30t的小型車，很不適應鐵路運輸?shù)陌l(fā)展需要。從1953年起中國開始制造載重50t、容積100m3，車體為全鋼結構的P50型棚車，后經(jīng)過改進，成為當時的

33、主型車。我國主要棚內參數(shù)如表2-4所示。表2-4 主要敞車類型表車型自重/t載重/t容積m3車內尺寸LWH/mm車體材質P61型24601201549628202760全鋼耐腐P62型24601201549628203312全鋼耐腐P62A型23.4601201549628202754全鋼耐腐P64型25.4601161550027962705全鋼耐腐P64A型25.86013515500-全鋼耐腐P65型25.960135-全鋼耐腐4）保溫車保溫車（又叫冷藏車）是運送魚、肉、鮮果、蔬菜等易腐貨物的專用車輛。這些貨物在運送過程中需要保持一定的溫度、濕度和通風條件，因此保溫車的車體裝有隔熱材料，

34、車內設有冷卻裝置、加溫裝置、測溫裝置和通風裝置等，具有制冷、保溫和加溫三種性能。保溫車車體外表涂成銀灰色，以利陽光反射，減少輻射熱。中國自制的保溫車有冰箱保溫車和機械保溫車兩大類，如圖2-14所示。圖2-14 保溫列車組5）罐車罐車是車體呈罐形的車輛，用來裝運各種液體、液化氣體和粉末狀貨物等。罐車按用途可分輕油類罐車、粘油類罐車、酸堿類罐車、液化氣體類罐車和粉狀貨物罐車；按結構特點可分為有空氣包和無空氣包罐車，有底架和無底架罐車，上卸式和下卸式罐車等。我國鐵路主要的罐車如表2-5所示。表2-5 主要敞車類型表車型自重/t載重/t總容積m3有效容積m3貨物類別G12型23.25052.551原油

35、、潤滑油、重柴油G17型20.25262.160原油、潤滑油、重柴油G19型216279.476汽油、沒有、輕柴油G70A型216279.476汽油、沒有、輕柴油（2）專用貨車專用貨車一般只運送一種或很少幾種貨物，用途比較單一，同一種車輛要求裝載的貨物重量或外形尺寸比較統(tǒng)一。專用貨車一般將家畜車、礦石車、水泥車、糧食車、毒品車、車廂車以及長大貨物車劃為專用貨車。多數(shù)超限超重貨物特別是幾何尺寸大、重量大的超限超重貨物是用長大貨物車裝運。長大貨物車按照車體結構型式的不同，可分為凹底平車、落下孔車、長大平車、雙支承車和鉗夾車5種。1)凹底平車，如圖 2-15所示。凹底平車有D2、D6、D7、D8、D

36、9、DIO、D21、D18A、D25A、D26共10個車型。其載重量依次分別為210、110、150、180、230、90、120、180、250、260t。主要用于運輸支重面長度在10米以內且重心和高度都比較高的超限貨物，如發(fā)電機定子和變壓器等，圖2-15圖所示。圖 2-15 D26型折角式凹底平車2)落下孔車。有D16、017、D18、D19等4個車型，其載重量依次分別為1 10、150、180、230t，主要用于運輸軋機牌坊、水壓機橫梁等在高度上超限的重型貨物?？蓪⒇浳锫淙胲囕v中部的承載孔內運輸，以降低整體高度。3)長大平車。有022、D23、D27等3個車型。載重量分別為120、235

37、、150t。主要用于運輸長鋼軌、橋梁及各種大型型鋼、型材等超長貨物。4)雙支承車。只有D30 1個車型，載重量為370t，最初是為了解決進口的30力J t合成氨裝置中的氨合成塔和尿素合成塔等大型石油化工設備的整體運輸而設計制造的?？裳b運筒形長、大、重貨物。全車由兩組凹形平車組成。每組凹形底架中部設置轉動鞍座和卡帶，以固定跨裝的貨物，兩組車聯(lián)成一體，故名雙支承車。5)鉗央車。有D20、D30A、D35、D38等4個車型，載重量依次分別為280、300、350、380t。主要用于運輸特大型發(fā)電機定子、變壓器和軋機牌坊等?？蓪⒇浳飱A持在車輛中部運輸。上述車型有些有相應的改進型。它們是D2G、D9G、

38、D16G、D18G、D19G、D22G、D23G、D30G。全路共有長大貨物車450車輛，D38型載重380t鉗夾車是目前我國載重最大的長大貨物車。一般的長大貨物車運用率很低，不需再生產(chǎn)，但缺乏特大型長大貨物車，目前450t鉗央車和340t凹底平車已由鐵道部立項研究：300t的長大平車J下在研制中。2.3水路運輸2.3.1水路運輸?shù)奶攸c從技術性能和經(jīng)濟指標來看，水路運輸?shù)闹饕獌?yōu)點有：1運輸能力大；2水陸運輸通用性能也不錯，既可運客，也可運貨，可以運送各種貨物，尤其是大件貨物等特點；3水運建設投資?。?運輸成本低；5續(xù)航能力大；6運輸速度慢，在途中的貨物多，會增加貨主的流動資金占有量；7受自然條

39、件影響較大，內河航道和某些港口受季節(jié)影響較大，冬季結冰，枯水期水位變低，難以保證全年通航；8船舶投資大，包括租船定倉等。2.3.2水路運輸?shù)姆诸愃愤\輸是使用船舶運送客貨的一種運輸方式。水路運輸具有點多、面廣和運輸線長的特點，也是國際間貨物運輸?shù)闹饕侄?。水運主要承擔數(shù)量大、距離長的運輸，是在干線運輸中起主力作用的運輸形式。在內河及沿海，水運也常作為小型運輸工具使用，擔任補充及銜接大批量干線運輸?shù)娜蝿?。我國長江、黃河兩大水運路線橫貫東西，為我國的水運提供了有利的天然條件。內河則是指利用船舶、排筏和其他浮運工具，在江河、湖泊、水庫及人工水道上從事的運輸。水路運輸有以下四種形式：遠洋運輸、近海運輸

40、、沿海運輸、內河運輸。2.3.3水路運輸裝備貨船是運輸貨物船舶的統(tǒng)稱。根據(jù)載運貨物的種類，貨船可以分為以下幾種：1.干貨船干貨船又可稱為雜貨船，是以裝運各種包裝成捆貨成箱等零批件貨物為主要承載對象的貨船，如圖2-16所示。圖2-16 干貨船圖2.散貨船散貨船是專門運輸粉末狀、顆粒狀以及塊狀等非包裝類大宗貨物的運輸船舶，如圖2-17所示。圖2-17 散貨船圖散貨船可分為：專用散貨船、兼用散貨船、特種散貨船、3.液貨船液貨船是指專門用于運輸液態(tài)貨物的船舶，如：油輪、液化氣船、液體化學品船。4.車廂船車廂船是裝運規(guī)格統(tǒng)一的車廂的貨船，如圖2-18所示。圖2-18 集裝箱船圖此外還有冷藏船、滾裝船、駁

41、船、堆船與拖船、載駁船、多用途船等?？傊?，水路運輸綜合優(yōu)勢較為突出，適宜于運距長，運量大，時間性不太強的各種大宗物資運輸。而針對本案例來說，我們小組根據(jù)目標貨物的特點考慮了水路運輸?shù)牡统杀?，大運量等特點。然而，在綜合考慮在水路運輸?shù)钠鹗级说霓D運和時間天氣影響等因素后，可能最終的運輸方式會根據(jù)具體情況進行選擇。2.4航空運輸航空運輸是使用飛機或其他航空器進行運輸?shù)囊环N形式。航空運輸?shù)膯挝怀杀竞芨撸虼?，主要適合運載的貨物有兩類：一類是價值高、運費承擔能力很強的貨物，如貴重設備的零部件、高檔產(chǎn)品等；另一類是緊急需要的物資，如救災搶險物資。 2.4.1航空運輸?shù)奶攸c航空運輸與其他運輸方式相比，具有以

42、下主要的優(yōu)點：1運行速度快，一般在800900公里/小時左右，大大縮短了兩地之間的距離；2機動性能好，幾乎可以飛越各種天然障礙，可以到達其他運輸方式難以到達的地方；3經(jīng)濟特性良好，在綜合考慮了時間等因素后，可以發(fā)現(xiàn)航空運輸因為市場的需要具有擴大的趨勢。航空運輸?shù)娜秉c是：飛機造價高、能耗大、運輸能力小、成本很高、技術復雜。因此，只適宜長途旅客運輸和體積小、價值高的物資，鮮活產(chǎn)品及郵件等貨物運輸。2.4.2航空運輸?shù)难b備運輸機的分類：按飛行的航程距離，運輸機可分為遠程飛機，中程飛機，近程飛機和短程飛機。按發(fā)動機及推力產(chǎn)生類型的不同，運輸機可以分為活塞式、渦輪螺旋式、渦輪噴氣式和渦輪風扇噴氣式四類。

43、運輸機的主要系列有：波音系列、麥道系列、安系列、圖系列、伊爾系列、空中客車系列、運系列、新舟60、運輸直升機系列和其他系列。第三章 線路概述與規(guī)劃3.1 常規(guī)件線路概述與規(guī)劃3.1.1常規(guī)件線路概述：在綜合考慮了貨物的特點，以及運輸距離、運輸費用、時效性、操作難易程度等條件下，初步考慮有以下三種運輸方案可供選擇，他們分別從不同的角度提供了運輸方案。其中，包括六條具體的可行路線。方案一：公路運輸方式根據(jù)案例需要，考慮到時效性和靈活性，公路運輸具有較大的優(yōu)勢。公路運輸基本能夠實現(xiàn)門到門的服務，同時能夠機動靈活，具有很強的可操作性。同時我國公路網(wǎng)分布密集，給運輸提供了有利的條件。此外，公路運輸沒有過

44、多特殊的運輸要求，所以很方便。因此，第一種方案是在采用公路運輸?shù)姆绞较拢接憦牡玛柕礁＝ㄆ翁锏倪\輸線路。從德陽到福建莆田全程約2222.3公里，預計需要26個小時，沿途經(jīng)四川省、重慶市、湖南省、江西省、福建省四省、一直轄市。以下是詳細的行車路線：首先經(jīng)成綿高速從德陽到成都 ，再經(jīng)成都繞城高速公路繞至成南高速進入回遂高速公路和渝遂高速公路到達重慶，途經(jīng)成渝環(huán)線高速公路內環(huán)快速路常吉高速公路常張高速公路長常高速公路岳臨高速公路潭邵高速公路醴潭高速公路X016醴潭高速公路昌金高速公路大廣高速公路泉南高速公路穿過湖南省和江西省，最后沿泉三高速公路、福泉高速公路、莆田市內駕車方案到達最終目的地莆田市，如

45、圖3-1和圖3-2所示。圖3-1 公路運輸圖1 圖3-2 公路運輸圖2 方案二：鐵路+公路聯(lián)合運輸方式由于公路運輸?shù)倪\能有限，并且費用相對鐵路來說較高，而從德陽到莆田的公路線路比較方便，所以可以考慮鐵路運輸以解決公路運能較小的問題，而首末端的公路轉運又能夠實現(xiàn)公路的靈活性，能夠將兩種運輸方式的優(yōu)點加以結合，能夠同時發(fā)揮兩種運輸方式的特點，為運輸增加經(jīng)濟上的可行性，便于企業(yè)降低銷售成本，充分發(fā)揮第三利潤源泉的作用。在選擇鐵路+公路聯(lián)合運輸?shù)臈l件下，從德陽至莆田的鐵路線路經(jīng)過廣元安康襄樊武漢南昌福州，再從福州轉公路至莆田，如圖3-3所示。圖3-3 公鐵聯(lián)運圖方案三：公路+水路聯(lián)合運輸方式水路運輸在

46、幾種運輸方式中的費用最小，運能也最大。因此可以在很大程度上降低企業(yè)的運輸成本。在更多考慮費用的前提下，可以選擇以水路運輸方式為主，公路運輸方式為輔的聯(lián)合運輸方式。即可以降低成本，也能夠實現(xiàn)公路運輸?shù)撵`活性。在選擇公路+水路聯(lián)合運輸?shù)臈l件下，運輸線路為：從德陽出發(fā)公路運輸至樂山港，或者從德陽經(jīng)成都運輸至重慶港，再經(jīng)水路運輸至上海，貨物到達上海考慮選擇公路運輸或沿海運輸至目的地莆田。即存在四條路線：1.德陽樂山重慶上海（沿海）莆田；2. 德陽樂山重慶上海（公路）莆田；3.德陽成都重慶上海（沿海）莆田；4. 德陽樂山重慶上海（公路）莆田，如圖3-4所示。圖3-4 公水聯(lián)運圖3.1.2常規(guī)件線路規(guī)劃對

47、上述六種路線和方式進行分析的基礎上，在此采用最短路問題建立規(guī)劃模型，確定最優(yōu)線路。1.建模的基礎此模型建立的基礎是：(1)只考慮城市間的運輸費用，不考慮同一個城市間的短駁費用；(2)假設運輸期間無突發(fā)事件出現(xiàn)；(3)只考慮運輸線路是否為通路，不考慮兩個城市間的運輸方式；(4)不考慮開始裝貨的裝貨費和最終到達莆田的卸貨費；(5)每次運輸方式轉換時有足夠的運輸工具；(6)裝卸費用不受運輸歷程影響，運輸方式的轉換成本由于在區(qū)域經(jīng)濟水平差異和裝卸效率交叉作用下其差異不大，故假設運輸方式的相互裝換成本不變；(7)假設貨物在轉換時無呆滯時間。2.權數(shù)的計算此模型以費用最少和時間最短為目標。其中費用主要包括

48、運輸費用，運輸方式轉換費用；運輸時間包括途中在運時間和轉換運輸方式時間。并且運輸費用和總運輸時間都是越小越好，則權數(shù)的計算公式為：權數(shù)=a*C*b*T其中a，b分別為已知常數(shù)，a+b=1，表示費用和時間在運輸總目標中所占的權重；C為總費用，等于運輸費用與運輸方式轉換費用的總和；T為運輸時間，等于在途運輸時間與轉換運輸方式時間的總和。由上述可以匯總得到各種運輸線路的基本數(shù)據(jù)，如表3-1所示。表3-1 運輸線路基本數(shù)據(jù)統(tǒng)計表方案運輸線路運輸路程/公里費率（元/噸公里）運輸轉換時間（天）運輸時間（天）轉換成本（元/噸）1德陽-莆田(公路)2244.40.330402德陽-福州(鐵路)24040.17

49、1 5 50福州-莆田(公路)18832.800.5 03德陽-成都(公路)73.71.1510.5 50成都-重慶(公路)322.50.6211 50重慶-上海(水路)31200.0516 50上海-莆田(公路)885.80.3602 04德陽-樂山(公路)222.11.1510.7 50樂山-上海(水路)35050.0517 50上海-莆田(公路)885.80.3602 05德陽-成都(公路)73.71.1510.5 50成都-重慶(公路)322.50.6211 50重慶-上海(水路)31200.0516 50上海-莆田(水路)9070.1103 06德陽-樂山(公路)222.11.151

50、0.7 50樂山-上海(水路)35050.0517 50上海-莆田(水路)9070.1103 0則由權數(shù)的計算公式可以得到各種方案到的各邊全數(shù)，如表表3-2所示。表3-2 權數(shù)計算表方案運輸線路在途運輸費用（元）轉換成本（元）總費用C（元）總運輸時間T（天）權數(shù)（a，b均為常數(shù)）1德陽-莆田(公路)71102.6071102.64284410.4ab2德陽-福州(鐵路)39233.3039233.35 196166.5ab福州-莆田(公路)18832.8480023632.81.5 35449.2ab3德陽-成都(公路)8136.508136.50.5 4068.24ab成都-重慶(公路)19

51、195.2480023995.22 47990.4ab重慶-上海(水路)149764800197767 138432ab上海-莆田(公路)30613.2480035413.23106239.7ab4德陽-樂山(公路)24519.8024519.80.7 17163.9ab樂山-上海(水路)168244800216248 172992ab上海-莆田(公路)30613.2480035413.23 106239.6ab5德陽-成都(公路)8136.51.158136.50.5 4068.24ab成都-重慶(公路)19195.2480023995.22 47990.4ab重慶-上海(水路)149764

52、800197767 138432ab上海-莆田(水路)9577.9480014377.9457511.7ab6德陽-樂山(公路)24519.8024519.80.717163.9樂山-上海(水路)168244800216248 172992上海-莆田(水路)9577.9480014377.94 57511.7ab3.模型的建立可以將問題概述為：現(xiàn)有一批汽輪機零部件從德陽運往福建莆田，問如何選擇才能使其線路最短？圖3-5給出了兩地間的交通圖，點之間的的連線表示兩地間存在運輸方式。成都138432ab47990.4ab4068.2ab上海重慶17163.9ab172992ab樂山德陽35449.2ab106239.7ab57511.7ab284410.4ab196166.5ab莆田福州圖3-5 德陽到莆田運輸路線圖4.模型的求解用Dijkstra算法求解此問題，求解的結果如圖3-6所示。（1,4068.2ab）（2,52058.6ab）成都V2 （3,190155.9ab）上海V5重