運輸合理化原因和運輸路線優(yōu)化

1、運輸合理化原因和運輸路線優(yōu)化12學習要點： 不合理運輸及其原因 ；運輸方式選擇； 最短運輸路線； 直達運輸路線優(yōu)化； 中轉運輸路線優(yōu)化。3第一節(jié) 不合理運輸及其原因 一、運輸合理的三大指標 廣義來講，合理運輸應從三個層面衡量： 一是運輸系統(tǒng)自身的合理性； 二是運輸對物流系統(tǒng)的合理性； 三是運輸對社會影響的合理性。 本書主要是從運輸系統(tǒng)自身和物流系統(tǒng)的角度討論運輸?shù)暮侠硇裕哼\輸成本、運輸時間、運輸一致性、運輸安全性。 4 1.運輸成本。 運輸成本是指為兩個地理位置間的貨物運輸所支付的運輸費用以及行政管理費用、維護運輸期間存貨的有關費用和提供額外服務的附加費。 對外包運輸服務，運輸成本包括在起訖點

2、之間運輸收取的運費和各種附加費，如起點的取貨費、終點的送貨費、保險費用等；如果是自有運輸，運輸成本包括燃油成本、人工成本、維修成本、設備折舊和管理成本等。5 例1如圖，某單位一月需要某種物資Q噸，當用卡車一次運往，用戶的月平均庫存量為Q/2；如果將該用戶所需物資與其他用戶的物資混合裝車，每次給該企業(yè)運送Q/4，分4次運往，則該用戶的月平均庫存量降為Q/8。顯然，后者能使用戶的庫存費用降低了3倍。 如果不能與其他用戶進行混合裝車，運輸費用高，是否還分4次運往？（I）Q（II）Q/4庫存量時間6 關于使用哪一種運輸方式更有利的比較，不僅要看運輸費用，而且要考慮保管費用。圖3-2所示為鐵路、卡車、航

3、空三種運輸方式的費用比較。 7 2.運輸時間 運輸時間也稱運輸周期，是指完成某起訖點之間特定運輸任務所需耗費的時間，包括在途時間和兩端點的裝卸作業(yè)時間。 不能提供門到門直達運輸?shù)倪\輸方式，需要由其他方式進行轉運，轉運時需要換乘轉裝，轉運和換裝所化的時間均應包含在運輸時間內。 8 3.運輸一致性 運輸一致性是指在若干次相同運輸中履行某一特定運次所耗費的時間與計劃運輸時間或前幾次運輸?shù)钠骄\輸時間相比較的差異性。 運輸一致性可用運輸時間變化率來衡量。一致性是運輸可靠性的反映，被看作是高質量運輸?shù)闹匾卣鳌?9 4.運輸安全 指貨物安全，即運輸過程中貨物的滅失與損壞。不同的運輸方式這種滅失與損失的可

4、能程度是不一樣的。 10二、不合理運輸?shù)谋憩F(xiàn)形式對流運輸。同種貨物的相向運輸。 迂回運輸。繞道運輸。 棄水走陸。有水路不走水路。 鐵路短途運輸。鐵路經濟運距在500公里以上。 水路過近運輸。水路的經濟運距比鐵路更遠。 起程或返程空駛。貨源計劃不周或自營。虧噸或超載運輸。不正常的市場競爭或片面最求低成本。無效運輸。被運輸?shù)呢浳镫s質較多，浪費運力。11三、不合理運輸產生的原因 1.運輸方式或運輸工具使用不當 不同的運輸方式有各自的特點，水路運輸批量大、運費低，但速度慢，不能實現(xiàn)門到門運輸，只有在遠距離運輸?shù)臈l件下才能體現(xiàn)優(yōu)勢。 12 運輸工具使用不當也會產生不合理運輸。 汽車拖車運輸、火車加掛車皮

5、可以節(jié)約動力；集裝箱運輸和托盤的應用可以提高裝卸效率、保證貨物安全、降低包裝成本；散裝及罐車對粉狀、液態(tài)貨物運輸損耗小，安全性好；袋鼠式車皮、大型半掛車有利于解決大型設備整體運輸問題；“滾裝船”對車載貨的運輸問題有效；罐式集裝箱有利于液體貨物的多式聯(lián)運。 13 2.運輸路線選擇不合理 復雜的運輸網(wǎng)絡中，僅憑經驗確定運輸路線，很難達到系統(tǒng)合理化的目標，必然出現(xiàn)對流運輸、迂回運輸?shù)炔缓侠淼倪\輸現(xiàn)象。優(yōu)化運輸路線必須遵循系統(tǒng)論的觀點，運用系統(tǒng)工程的方法進行運輸路線的選擇。 14珠三角地區(qū)的運輸網(wǎng)絡15 3.不恰當?shù)淖誀I運輸 運輸社會化是現(xiàn)代物流發(fā)展的趨勢，它符合大生產優(yōu)勢和專業(yè)分工原則。自營運輸規(guī)模

6、小，運輸工具利用率低。 2005年第六次中國物流市場供需狀況調查報告中的資料顯示，我國生產制造企業(yè)銷售物流中自理和部分自理的比例為 69%，購進物流中自理和供貨方提供的比例為81 %，64%的生產制造企業(yè)擁有自己的汽車車隊。 發(fā)達國家50%以上企業(yè)使用第三方物流還有很大的差距，美國58%、日本80%。 164.運輸策略運用不夠 運輸策略包括聯(lián)合運輸、適度中轉、配載運輸、“就站”直撥等。 17 5.缺乏物流系統(tǒng)合理化的全局觀念 物流系統(tǒng)是一個有機整體，局部最優(yōu)并不能保證整體最優(yōu)，僅考慮運輸活動或運輸活動中的某個環(huán)節(jié)的合理是不夠的。在考慮運輸子系統(tǒng)合理化的同時，還應從物流系統(tǒng)整體合理化的角度出發(fā)，

7、考慮運輸系統(tǒng)對倉儲、裝卸、包裝、加工等子系統(tǒng)的影響。18第二節(jié) 運輸方式選擇 一、五種基本運輸方式的營運特征表31 五種基本運輸方式的營運特征注：最低得分為最好 19 選擇運輸方式時，應根據(jù)運輸環(huán)境的需要和不同運輸方式的營運特征，綜合考慮合理化運輸?shù)哪繕诉M行抉擇。運輸環(huán)境主要包括：運輸物品的特性、運輸批量、運輸距離、運輸時間要求、運輸費用的承受能力等。 20 二、基于成本的運輸方式選擇 成本通常是人們選擇運輸方式時考慮的重要因素?？紤]成本不能只考慮運輸一個環(huán)節(jié)，還應分析所選運輸方式對其他物流環(huán)節(jié)乃至整個物流系統(tǒng)合理化的影響。 21 運輸成本還與運輸距離有關，不同的運輸方式其經濟運距是不同的。圖

8、3-3是公路、鐵路、水路三種運輸方式的經濟運距的比較。 22 運輸成本還與運輸工具及實載率有關 選擇運輸方式時應根據(jù)運輸貨物的特性選擇運輸工具，同時考慮提高運輸工具的實載率。 實載率的兩個含義： 一是單車實際載重與運距之乘積和標定載重與行駛里程之乘積的比率，這在安排單車、單船運輸時，是作為判斷裝載合理與否的重要指標； 二是車船的統(tǒng)計指標，即一定時期內車船實際完成的物品周轉量（以噸公里計）占車船載重噸位與行駛里程乘積的百分比。23 案例3-1 卡利奧箱包公司的運輸方式選擇 卡利奧箱包公司（ carryAII Luggage Company ）是生產系列箱包產品的公司。公司的分撥計劃是將生產的成品

9、先存放在工廠，然后由公共承運人運往公司自有的基層倉庫。目前，公司使用鐵路運輸將東海岸工廠的成品運往西海岸的倉庫，如圖3-4。鐵路運輸?shù)钠骄鶗r間為T = 21天，每個存儲點平均儲存100000件行李箱包，箱包的平均價值C=30美元，庫存成本I=30%/年。公司希望選擇使總成本最小的運輸方式。243-4252627表3-3 卡利奧箱包公司對運輸方式的評估（單位：美元） 注：R運輸費率、D年需求量、I庫存持有成本（年）、C產品在工廠 的價值、C產品在倉庫的價值( C + R ) 、T運送時間、Q運輸批量； 若考慮安全庫存，則100000大于發(fā)運量的1/2； 考慮了運輸服務與貨物發(fā)運次數(shù)的年增長。28

10、三、基于服務水平的運輸方式選擇 有些時候，托運人或購買者選擇運輸方式重點考慮的是服務水平，如貴重貨物、緊急需求的貨物、缺貨會給生產帶來重大損失的貨物等。 他們更多考慮的是要求運輸時間更短、波動性小、貨物更安全等，這樣可以使他們保持或創(chuàng)造競爭優(yōu)勢，獲取更多的利潤。29第三節(jié) 最短路線選擇 一、最短路線問題的描述30二、最短路線問題的求解 31323334353637383940414243 Dijkstra標號法可在表上作業(yè)求解。 先設計一張計算表（表3-6），表中第一列為迭代次數(shù)的編號，主欄中的第一行為運輸網(wǎng)絡圖中的所有節(jié)點，對應節(jié)點下面的數(shù)字為歷次迭代的標號，有“”線的標號為永久標號；Vk列

11、記錄T(vi)每次迭代得到的永久標號點，列為其相對應的永久標號；Prior列記錄每次迭代得到改進的節(jié)點和導致這一點改進的導致點。 44454647第四節(jié) 直達運輸路線優(yōu)化 一、直達運輸線路優(yōu)化模型 直達運輸，是指在有多個供貨點和多個需求點的運輸系統(tǒng)（圖3-6）中，供貨點運往需求點的貨物不需要經過第三地中轉，直接送達到需求點。48直達運輸問題的數(shù)學模型49 二、直達運輸線路優(yōu)化模型求解 用表上作業(yè)法。 表上作業(yè)法迭代步驟如下：（1）列出供需平衡表及運價表，或二表合一；（2）確定一個初始可行運輸方案；（3）判定是否為最優(yōu)方案，若是，計算結束；（4）若不是最優(yōu)方案，調整改進，得出新的可行方案；（5）

12、重復（3）和（4），直至得到最優(yōu)運輸方案為止。50 例3-2 某公司下屬有三個儲存某種物資的倉庫，供應四個工地的需要。三個倉庫的供貨量和四個工地的需求量以及由各倉庫到各工地運輸單位物資的運價（元/噸）如表3-7，試求運輸費用最少的最優(yōu)運輸方案。51步驟一：確定初始運輸方案 用最小元素法。 作業(yè)步驟： （1）在表3-7上找出運價最小的格（A2，B1），如果最小值不止一個時，任選一個。 根據(jù)（A2，B1）格對應行、列中的供給量和需求量，取其中小者300作為決策變量的取值填入該格，同時對得到滿足的行或列劃去。如表3-8。 5253 （2）在運輸表未劃去的行、列中，再選取一個運價最小的方格（A2，B3

13、），讓A2倉庫盡量滿足B3工地的需求。由于A2的存儲量400t已供給B1工地300t，所以最多只能供給B3工地100t，于是在平衡表（A2，B3）格中填入100。倉庫A2所儲物資已全部供應完畢，不再考慮，也從表中劃去。 重復上面的步驟，直至所有的需求點的需求量得到滿足時為止。 5455 步驟二：方案檢驗 位勢法檢驗步驟： （1）在初始運輸方案的表3-9上增加一列列位勢ui和一行行位勢行vj，得表3-10。 （2）確定列位勢和行位勢中各位勢的值。根據(jù)檢驗數(shù)與位勢的關系和基格的檢驗數(shù)為零這一原理，而且可行方案表中每行和每列都含有基變量，因此可令任一位勢等于零，如令v1 =0，均可計算出其他所有位勢

14、的值記入表3-10。5657 58 步驟三：方案改進 改進的方法是在運輸表中找出這個非基格對應的閉回路，在滿足所有約束條件的前提下，使非基格對應的決策變量xij盡量增大并相應調整此閉回路上其它頂點的運輸量，以得到另一個更好的運輸方案。 2，4為負值，故選擇（A2，B4）為進基格，x24為換入變量。59 改進的具體步驟為： （1）以（A2，B4）為第一個頂點，在運輸表中尋找閉回路，使閉回路中的其他頂點均為基格，所得閉回路如表3-12中粗線所示；606162 同樣根據(jù)運價，可計算出第一次迭代方案的總運費S1如下： 該運輸方案的總運費比原運輸方案減少100元。重復步驟二和步驟三，直到得出最優(yōu)方案為止

15、。 經步驟二的方案檢驗，第一次迭代方案即為最優(yōu)方案。 63三、同類多等級物資的調運 同類多等級物資，是指物資品種類別相同，但質量等級有差異，而且在某些情況下可以相互替代。例如不同質量的煤碳，不同標號的水泥等，它們之間在一定程度上是可以互相代換的，不過這種代換會使物資的使用效率變低或對生產產生一定的影響，也就是說，不同等級物資之間的相互代換是以降低物資的使用價值為代價的。 6465表3-7 煤炭供需關系表662引出幾個新概念（1）相關點與無關點 67（2）虛源、虛匯 68 （3）劃分優(yōu)先級別 為使物盡其用，將各需求點按所需品種允許代換的程度劃分優(yōu)先等級，然后按優(yōu)先次序逐級分配調運煤炭，優(yōu)先級別高

16、的用戶則優(yōu)先分配。 劃分優(yōu)先級別的原則如下：69 3模型及解法 前面的到，按優(yōu)先級別逐級分配調運煤炭，但這只是一個定性的概念，要真正付諸實施，還須給出定量的參數(shù)。這個定量的參數(shù)就是級運價。用級運價代替原實際的運價，構成新的供需平衡表，這時才有可能用運輸單純法計算求解。70 71 級運價是在原運價的基礎上增加一個優(yōu)先權數(shù)，使逐級分配的定性描述數(shù)量化。級運價的具體計算方法如下： 7273747576 按以上計算方法可求得表3-8主欄中各點的級運價系數(shù)。以級運價系數(shù)代替原實際運價系數(shù)，構成表3-9所示的運輸規(guī)劃模型。 表3-9 以級運價構成的供需平衡表77 解此運輸問題，得合理調運方案如表3-10。

17、表3-10 合理調運方案 78 系統(tǒng)總運輸費用 由于多等級物資的合理調運方案是按級運價計算出來的，而級運價是在原運價系數(shù)的基礎上增加優(yōu)先權數(shù)后構成的，因此求系統(tǒng)總運輸費用時不能使用級運價，應該用原運價系數(shù)與相應的調運量相乘求得。79第五節(jié) 中轉運輸貨物調運 一、中轉運輸問題 在運輸網(wǎng)絡中，有的供貨點與需求點之間沒有直達路線，貨物必須通過某中轉站轉運；有的產地與銷地之間雖然有直達路線，但通過合理的運輸組織，中轉運輸比直達運輸更加合理。 通過合理選擇運輸路線、中轉站和確定中轉貨物量，使運輸系統(tǒng)的總運輸費用最低或總運輸時間最短，這就是中轉運輸問題。8081828384 寫出如表3-14的中轉運輸平衡表，用表上作業(yè)法即可對中轉運輸問