第三章運輸管理

第三章運輸管理1本章重點運輸?shù)墓δ芘c原理

現(xiàn)代運輸方式選擇

運輸方式的優(yōu)化與組合運輸?shù)暮侠砘?本章目錄第一節(jié)運輸概述3.1

第二節(jié)運輸方式及其選擇3.2第三節(jié)物流運輸系統(tǒng)3.3第四節(jié)物流運輸網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化3.43第一節(jié)運輸概述一、運輸概念二、運輸與其他功能的交互作用三、運輸?shù)墓δ?一、運輸概念（一）運輸?shù)亩x

根據(jù)中華人民共和國國家標準《物流術(shù)語》(GB/T18354－2001)，運輸?shù)亩x是：用專用運輸設(shè)備將物品從一地點向另一地點運送?！て渲邪?、分配、搬運、中轉(zhuǎn)、裝入、卸下、分散等一系列操作。5（二）運輸?shù)脑硪?guī)模經(jīng)濟（EconomyofScale）：運輸規(guī)模經(jīng)濟的特點是隨著運輸規(guī)模的增長，單位貨物的運輸成本下降，如整車運輸?shù)拿繂挝怀杀镜陀诹銚?dān)運輸。距離經(jīng)濟（EconomyofScale）：運輸?shù)木嚯x經(jīng)濟亦稱遞遠遞減原理，其特點是每單位距離的運輸成本隨運輸距離的增加而減少。6二、運輸與其他功能交互作用運輸與包裝的關(guān)系：貨物包裝的材料、規(guī)格、方法等都不同程度地影響著運輸。貨物包裝的外廓尺寸對裝載率、運輸成本有影響，包裝強度對貨物運輸?shù)陌踩杂杏绊憽?/p>

運輸與裝卸的關(guān)系：裝卸工作組織得力，裝卸活動順利開展，可以使運輸工作順利進行。裝卸作為最終運輸任務(wù)的補充勞動，使合理運輸?shù)哪康淖罱K完成。裝卸也是各種運輸方式變更的必要銜接手段。7運輸與儲存的關(guān)系：運輸活動組織不善或運輸工具不得力，會延長貨物在倉庫的儲存時間，增加貨物儲存成本。運輸與配送的關(guān)系：所有物品的移動都是運輸，而配送則專指短距離、小批量的運輸。編號運輸配送1長距離、大量貨物的移動短距離少量貨物的移動2結(jié)點間的移動企業(yè)送交客戶3地區(qū)間貨物的移動地區(qū)內(nèi)部貨物的移動4一地向一地單獨運送一地向多處運送，每處只獲得少量貨物表3－1運輸與配送的區(qū)別8三、運輸?shù)墓δ墚a(chǎn)品轉(zhuǎn)移：運輸實現(xiàn)了產(chǎn)品在空間上的位移。產(chǎn)品暫時儲存：運輸還可以實現(xiàn)對產(chǎn)品進行臨時儲存的職能。運輸有兩大功能：產(chǎn)品轉(zhuǎn)移和產(chǎn)品暫時儲存9第二節(jié)運輸方式及其選擇一、五種基本運輸方式二、各種運輸方式的服務(wù)特性三、運輸方式的發(fā)展10一、五種基本運輸方式公路運輸：主要使用汽車，也使用其他車輛（如人、畜力車）在公路上進行貨物運輸?shù)囊环N方式。公路運輸主要承擔(dān)近距離、小批量的貨運以及水路、鐵路運輸難以到達地區(qū)的長途、大批量貨運及鐵路、水運優(yōu)勢難以發(fā)揮的短途運輸。鐵路運輸：是指使用鐵路列車運送貨物的一種運輸方式。鐵路運輸主要承擔(dān)長距離、大數(shù)量的貨運，在沒有水運條件地區(qū)，幾乎所有大批量貨物都是依靠鐵路，是在干線運輸中起主力運輸作用的運輸形式。11雙側(cè)自流半掛自卸車水路運輸：是指使用船舶運送貨物的一種運輸方式。水運主要承擔(dān)大數(shù)量、長距離的運輸，是在干線運輸中起主力作用的運輸形式。水運有沿海、近海、遠洋、內(nèi)河四種運輸形式。航空運輸：指使用飛機或其他航空器進行運輸?shù)囊环N形式。主要適合運載兩類貨物：一是價值高、運費承擔(dān)能力很強的貨物；二是緊急需要的物資。主要有班機、包機、集中托運三種運輸方式。管道運輸：是利用管道輸送氣體、液體和固體料漿的一種運輸方式。12二、各種運輸方式的服務(wù)特性（一）公路運輸：相比其他運輸方式，公路運輸具有較大的靈活性和通用性；為客戶提供快速、可靠的服務(wù)，并且貨物損耗低。13·公路運輸?shù)奶攸c如下：

（1）機動靈活，適應(yīng)性強

（2）可實現(xiàn)“門到門”直達運輸

（3）運量較小，運輸成本較高14二、各種運輸方式的服務(wù)特性（二）鐵路運輸：鐵路運輸提供“站到站”的運輸服務(wù)，運輸成本比航空運輸和公路運輸?shù)停谪洆p貨差率方面，鐵路運輸不占優(yōu)勢。鐵路運輸是干線運輸?shù)闹饕绞街唬粡V泛用于長距離、大批量貨物的運輸。15

鐵路運輸?shù)奶攸c如下：

（1）連續(xù)性和可靠性較高

（2）運輸能力大，安全程度高（3）運送速度較高，能耗小16二、各種運輸方式的服務(wù)特性（三）航空運輸

航空運輸成本高，一般是在緊急情況下所采用的運輸模式。航空運輸提供了迅捷的服務(wù)，但是，中轉(zhuǎn)與交付的延遲和擁擠可能會降低一部分優(yōu)勢。

適合運載兩類貨物：一類是價值高、運費承擔(dān)能力強的貨物，如貴重物品的零部件、高檔產(chǎn)品等；另一類是緊急需要的物資，如救災(zāi)搶險物資等。

17航空運輸?shù)奶攸c如下：

（1）速度快（2）運輸量?。?）安全性高18二、各種運輸方式的服務(wù)特性

（四）水路運輸

在運輸大體積、低價值產(chǎn)品時，水路運費可能是最為廉價的方式。使用集裝箱，使得物流聯(lián)運系統(tǒng)可以減少所需人員、降低在途貨損貨差、因在港周轉(zhuǎn)時間而縮短了在途時間，并且使得托運人可以利用大批量貨物運輸?shù)馁M率優(yōu)惠。水路運輸主要承擔(dān)大批量、長距離的貨物運輸，是干線運輸中的重要運輸方式之一。

19·水路運輸?shù)奶攸c如下：（1）運輸能力大（2）運輸成本低（3）速度較低20二、各種運輸方式的服務(wù)特性

（五）管道運輸管道運輸是靠物體在管道內(nèi)順著壓力方向循序移動實現(xiàn)的，和其他運輸方式重要的區(qū)別在于管道設(shè)備是靜止不動的。

可靠性非常好，運作成本極低。體現(xiàn)在：（1）管通內(nèi)的貨物流動由計算機監(jiān)視與控制；（2）管道滲漏或破裂造成的貨損貨差非常低；（3）管道內(nèi)貨物移動基本不受氣候條件影響；（4）管道運輸基本不受罷工或員工缺席的影響。

21·管道運輸?shù)奶攸c如下：

（1）運量大（2）機械化程度高（3）有利于環(huán)境保護22

三、運輸合理化（一）不合理運輸

不合理運輸是指存在運力浪費、運輸時間增加、運費超支等問題的運輸形式。23不合理運輸?shù)谋憩F(xiàn)形式有下列幾種：

（1）啟程或返程空駛（2）對流運輸對流運輸也稱“相向運輸”、“交錯運輸”，指同一種貨物，或彼此間可以互相代用而不影響管理、技術(shù)及效益的貨物，在同一路線或平行路線上作相對方向的運送，而與對方運程的全部或一部分發(fā)生重疊交錯的運輸。2425

（3）迂回運輸（4）重復(fù)運輸（5）倒流運輸2627

（6）過遠運輸（7）運力選擇不當(dāng)（8）托運方式選擇不當(dāng)28

（二）合理運輸?shù)奈逡亍み\輸合理化的影響因素很多，起決定性作用的有五方面的因素，稱作合理運輸?shù)奈逡亍?/p>

（1）運輸距離（2）運輸環(huán)節(jié)（3）運輸工具（4）運輸時間（5）運輸費用29（三）運輸合理化的途徑

（1）提高運輸工具實載率

實載率有兩個含義：一是單車實際載與運距之乘積和標定載重與行使里程之乘積的比率，這在安排單車、單船運輸時，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(nèi)車船實際完成的貨物周轉(zhuǎn)量（以噸公里計）占車船載重噸位與行駛公里之乘積的百分比。在計算時車船行駛的公里數(shù)，不但包括載貨行駛，也包括空駛。30

（2）采取減少動力投入，增加運輸能力的有效措施（3）發(fā)展社會化的運輸體系，推進共同運輸（4）開展中短距離鐵路公路分流，“以公代鐵”的運輸（5）盡量發(fā)展直達運輸：31

（6）配載運輸——充分利用運輸工具載重量和容積，合理安排裝載的貨物及載運方法。

（7）“四就”直撥運輸（8）發(fā)展特殊運輸技術(shù)和運輸工具（9）通過流通加工使運輸合理化32第三節(jié)物流運輸系統(tǒng)一、物流運輸系統(tǒng)的構(gòu)成要素物流運輸系統(tǒng)是由多種運輸方式、多種運輸工具、多家運輸部門、多種運輸資源構(gòu)成的復(fù)雜的綜合運輸系統(tǒng)。（一）基礎(chǔ)設(shè)施

1.運輸線路

2.運輸節(jié)點33（二）運輸工具（三）運輸參與者——貨主、承運人、貨運代理人、運輸經(jīng)紀人各個組成要素之間既存在著有機的聯(lián)系，又存在著相互沖突，而這些沖突在一定程度上制約了物流運輸系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展。一、物流運輸系統(tǒng)的構(gòu)成要素

34二、物流運輸系統(tǒng)的分類（一）按運輸方式劃分——公路運輸、鐵路運輸、水路運輸、航空運輸、管道運輸（二）按運輸線路的性質(zhì)劃分——干線運輸、支線運輸、二次運輸、廠內(nèi)運輸（三）按運輸中途是否換載劃分——直達運輸、中轉(zhuǎn)運輸（四）按運輸領(lǐng)域劃分——生產(chǎn)領(lǐng)域的運輸、流通領(lǐng)域的運輸35三、智能運輸系統(tǒng)（ITS）

(一)概念智能運輸系統(tǒng)（IntelligentTransportationSystems簡稱ITS）是一種全新的交通運輸系統(tǒng)，它將先進的信息和通訊等技術(shù)集成到交通運輸基礎(chǔ)設(shè)施及運輸工具中，為用戶、交通運輸基礎(chǔ)設(shè)施、交通工具提供一個先進的信息和通訊網(wǎng)絡(luò)，使整個交通運輸系統(tǒng)更加安全、更有效率、更加可靠并且環(huán)境友好。36（二）產(chǎn)生背景擁擠/事故/環(huán)境問題等交通問題日益嚴重國家和民企的積極參加減輕經(jīng)濟損失機動車和道路的綜合對策道路建設(shè)的限度培養(yǎng)新的產(chǎn)業(yè)提高國際競爭力ITS的研究動力37（三）技術(shù)基礎(chǔ)

智能運輸系統(tǒng)是一個匯聚了眾多高新技術(shù)的大系統(tǒng)，并且內(nèi)部包含了很多子系統(tǒng)，因此它會用到各種各樣的技術(shù)，主要包括：1）交通信息采集與處理技術(shù)

2）通信技術(shù)3）網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

4）數(shù)據(jù)庫技術(shù)及其應(yīng)用

5）GPS和GIS技術(shù)

6）交通仿真和動態(tài)分析7）智能交通綜合控制平臺

只有將這些技術(shù)加以靈活和綜合應(yīng)用，才能保證智能運輸系統(tǒng)的各個子系統(tǒng)的實現(xiàn)，直至整個系統(tǒng)的實現(xiàn)，從而改變現(xiàn)在的交通運輸模式38GPS和GIS技術(shù)GPS系統(tǒng)：利用多顆人造衛(wèi)星對地面上的目標進行

測定，并進行定位和導(dǎo)航。GIS技術(shù)：利用計算機技術(shù)，將一系列地理信息進

行數(shù)字存儲，建立起的一套有效地數(shù)據(jù)

管理系統(tǒng)，用來描述現(xiàn)實世界中地物在

空間上的分布及其屬性信息。39GPS與GIS技術(shù)40交通仿真與動態(tài)分析交通仿真：隨著計算機技術(shù)的進步，人們采用計算機數(shù)字模型來再現(xiàn)交通流時間和空間變化的模擬技術(shù)。

交通仿真可以清晰的輔助分析預(yù)測交通堵塞的地段和原因，對城市規(guī)劃、交通工程、和交通管理的有關(guān)方案進行比較和評價，在問題成為現(xiàn)實以前，有所準備。特點：經(jīng)濟、安全、易用、真實、可拓展41結(jié)束語事實證明，ITS是解決地面交通矛盾的有效途徑之一，而且，他給社會經(jīng)濟發(fā)展、居民生活方式產(chǎn)生了深遠影響，其重要性正被越來越多的人所認可。我國是當(dāng)今世界上交通建設(shè)發(fā)展最快的國家，但它仍不能滿足經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平提高的要求，故而，智能運輸系統(tǒng)的體系構(gòu)建勢在必行。42第四節(jié)運輸網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化一、運輸網(wǎng)絡(luò)的基本類型二、路線的選擇三、行車路線制定43一、運輸網(wǎng)絡(luò)的基本類型

（一）直送型運輸網(wǎng)絡(luò)——是指由一個供應(yīng)點對一個客戶的專門送貨。從物流優(yōu)化的角度看，直送式客戶的基本條件是其需求量接近于或大于可用車輛的額定重量，需專門派一輛或多輛車一次或多次送貨。因此，直送情況下，貨物的配送追求的是多裝快跑，選擇最短配送線路，以節(jié)約時間、費用，提高配送效率。

44一、運輸網(wǎng)絡(luò)的基本類型

（二）閉環(huán)式運輸網(wǎng)絡(luò)——就是把所有需要途徑的運輸點都連成一個圈，力求做到最簡潔最完美的路線，以此來節(jié)省運輸時間，人力，物力。

45一、運輸網(wǎng)絡(luò)的基本類型

（三）中轉(zhuǎn)型運輸網(wǎng)絡(luò)

——具有多個多個起點和多個終點，且有中間節(jié)點。中間節(jié)點設(shè)立有助于減少整條供應(yīng)鏈的庫存成本，在進出庫環(huán)節(jié)獲得規(guī)模經(jīng)濟。46二、路線選擇找到運輸工具在公路網(wǎng)、鐵路線等的最佳路線以盡可能的縮短運輸時間或運輸距離，從而達到降低運輸成本、改善運輸服務(wù)的目標。路線選擇問題有三種基本類型：一是起點和終點不同的單一路徑規(guī)劃；二是多個起點和終點的路徑規(guī)劃；三是起點和終點相同的路徑規(guī)劃。47(一)起點和終點不同的單一問題

（網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中一個起點和一個終點的的最短路問題）

網(wǎng)絡(luò)由結(jié)點和線組成，點與點之間由線連接，線代表點與點之間運行的成本。初始，除始發(fā)點外，所有的結(jié)點都是未解的，即均未確定是否在選定的運輸路線上。始發(fā)點作為已解的點，計算從原點開始。計算方法是：第一步，第N次迭代的目標。尋求第N次最近始發(fā)點的結(jié)點，重復(fù)N=1,2，…直到最近的結(jié)點是終點為止。48第二步，第N次迭代的輸入值。（n-1）個最近始發(fā)點的結(jié)點是由以前的迭代根據(jù)離始發(fā)點的最短路線和距離計算而得的。這些結(jié)點和始發(fā)點稱為已解的結(jié)點，其余的結(jié)點是尚未解的點。

第三步，第N次最近結(jié)點的候選點。每個已解的結(jié)點由線路分支通向一個或多個尚未解的結(jié)點，這些未解的結(jié)點中有一個以最短路線分支連接的是候選點。第四步，第N個最近的結(jié)點計算。將每個已解的結(jié)點及其候選點之間的距離和從始發(fā)點到該已解結(jié)點之間的距離加起來，總距離最短的候選點即是第N個最近的結(jié)點，也就是始發(fā)點到達該點最短距離的路徑。49(一)起點和終點不同的單一問題

最短路算法(標號法)的步驟可歸納為以下幾步：第一步：確定網(wǎng)絡(luò)中已標號及未標號的點；第二步：對每個標號的點，確定和它直接相連的未標號的點；第三步：選擇和已標號的點有最近距離的未標號的點進行標號；第四步：若到達終點便停止，否則返回第二步，重新進行。

50237184566134105275934682X={1},w1=0min{c12,c14,c16}=min{0+2,0+1,0+3}=min{2,1,3}=1X={1,4},w4=1w1=0w4=151237184566134105275934682X={1,4}min{c12,c16,c42,c47}=min{0+2,0+3,1+10,1+2}=min{2,3,11,3}=2X={1,2,4},w2=2w1=0w4=1w2=252237184566134105275934682X={1,2,4}min{c16,c23,c25,c47}=min{0+3,2+6,2+5,1+2}=min{3,8,7,3}=3X={1,2,4,6},w6=3w2=2w4=1w1=0w6=353237184566134105275934682X={1,2,4,6}min{c23,c25,c47,c67}=min{2+6,2+5,1+2,3+4}=min{8,7,3,7}=3X={1,2,4,6,7},w7=3w2=2w4=1w1=0w6=3w7=354237184566134105275934682X={1,2,4,6,7}min{c23,c25,c75,c78}=min{2+6,2+5,3+3,3+8}=min{8,7,6,11}=6X={1,2,4,5,6,7},w5=6w2=2w4=1w1=0w6=3w7=3w5=655237184566134105275934682X={1,2,4,6,7}min{c23,c53,c58,c78}=min{2+6,6+9,6+4,3+8}=min{8,15,10,11}=8X={1,2,3,4,5,6,7},w3=8w2=2w4=1w1=0w6=3w7=3w5=6w3=856237184566134105275934682X={1,2,3,4,6,7}min{c38,c58,c78}=min{8+6,6+4,3+8}=min{14,10,11}=10X={1,2,3,4,5,6,7,8},w8=10w2=2w4=1w1=0w6=3w7=3w5=6w3=8w8=1057237184566134105275934682X={1,2,3,4,6,7}w2=2w4=1w1=0w6=3w7=3w5=6w3=8w8=1058237184566134105275934682X={1,2,3,4,6,7,8}1到8的最短路徑為{1，4，7，5，8}，長度為10。w2=2w4=1w1=0w6=3w7=3w5=6w3=8w8=1059（二）多個起點和終點的問題多個貨源地——服務(wù)多個目的地，要指定各目的地的供貨地，同時要找到供貨地、目的地之間的最佳路徑。適用于多個供應(yīng)商、工廠或倉庫服務(wù)于多個客戶。如果各供貨地能夠滿足的需求有限，則問題會更復(fù)雜。解決這類問題可以運用線性規(guī)劃的運輸規(guī)劃方法。60A1B1AiAmBjBn

c11c1jc1n

cij

cmn供應(yīng)量：a1

aiam需求量：b1

bj

bn單位運價：61若：∑ai≥∑bj

則為產(chǎn)大于銷情況

∑ai≤∑bj

則為銷大于產(chǎn)情況

若∑ai=∑bj

則稱為平衡運輸問題62運輸問題可以用一張表格描述……………………63運輸問題的表上作業(yè)法表上作業(yè)法是求解運輸間題時的一種簡化方法。

(1)找出初始基可行解。即在(mxn)產(chǎn)銷平衡表上給出m+n-1個數(shù)字格，(2)求各非基變量的檢驗數(shù)，即在表上計算空格的檢驗數(shù)．判別是否達到最優(yōu)解．如已是最優(yōu)解，則停止計算，否則轉(zhuǎn)到下—步。

(3）確定換入變量和換出變量，找出新的基可行解．在表上用閉回路法調(diào)整。64(4）重復(fù)(2)，(3）直到得到最優(yōu)解為止。以上運算都可以在表上完成．故稱之為表上作業(yè)法。初始方案的確定可利用價格表采用西北角法最小元素法等方法求平衡運輸問題的初始調(diào)動方案65舉例說明表上作業(yè)算法有如下表格描述的平衡運輸問題66初始基礎(chǔ)可行解—西北角法優(yōu)先確定左上角（西北角）元素的調(diào)動量x11=min(a1,b1)=20修改行列要求量，劃掉滿足的行或列，從余下區(qū)域重復(fù)確定西北角元素的調(diào)運量。2001010100100151525010150150067由此得初始調(diào)運方案201010151015初始運費=2*20+8*10+4*10+3*15+10*10+5*15=38068確定初始調(diào)運方案—最小元素法（1）clk=min{cij|（i,j)為未劃去的行列}（2）優(yōu)先確定xlk的調(diào)運量

xlk=min(al,bk)（3）同時劃去使行或列要求恰好滿足的行或列，調(diào)整行列供求量。（4）重復(fù)（1）到（3）從而在m+n-1個方格上填數(shù)字，構(gòu)成運輸問題的初始調(diào)運方案69最小元素：min{cij}=c11=2x11=Min(a1,b1)=20在一行一列填數(shù)20調(diào)整行列供求a1=20-20=0,b1=30-20=10劃去已完全滿足的第一行2001070x32=Min(a3,b2)=25在三行二列填數(shù)25調(diào)整行列供求a3=25-25=0,b2=40-25=15劃去已完全滿足的第二列20010從余下元素中取最小元素：min{cij}=c32=325150712001025150用同樣的方法確定其它數(shù)字格的調(diào)運量x31=min(15,10)=101050x34=min(5,15)=55010x23=min(20,10)=1010100x24=min(10,10)=101000722025得到用最小元素法求得的初始調(diào)運方案1051010目標函數(shù)值：z=2*20+6*10+9*10+4*10+3*25+5*5=330優(yōu)于西北角法方法（z=380）73某玻璃制造商與三個位于不同地點的純堿供應(yīng)商鑒定合同，由他們供貨給三個工廠，條件是不超過合同所定的數(shù)量，但必須滿足生產(chǎn)需求。圖中運輸費率是每個供應(yīng)商到每個工廠之間最短路徑的運輸費率。供應(yīng)商A供應(yīng)商B供應(yīng)商C工廠３工廠２工廠１４８５９５５５６７400=600700500=300=500123供量A476400B555700C958500需量600500300供大于求的運輸問題

——供求平衡表上作業(yè)法74123虛需求地供量A4760400B5550700C9580500需量600500300200表上作業(yè)法：最小元素法求初始方案；閉回路法檢驗；閉回路法調(diào)整。75123虛需求地供量A4760400B5550700C9580500需量600500300200最小元素法求初始方案4002005000300200運量調(diào)整量76

LOGWARE中的TRANLP軟件求解。至：１２３自１２３4000020020030003000從供應(yīng)商A運輸400噸到工廠1。從供應(yīng)商B運輸200噸到工廠1。從供應(yīng)商B運輸200噸到工廠2。從供應(yīng)商B運輸300噸到工廠3。從供應(yīng)商C運輸300噸到工廠2。運送總量1400噸，最低總成本6600單位。77（三）起迄點重合的問題--企業(yè)擁有運輸工具從某倉庫送貨到零售店然后返回的路線（從中央配送中心送貨到食品店或藥店）；從零售店到客戶本地配送的路線設(shè)計（商店送貨上門）；小車、送報車、垃圾收集車和送餐車等的路線設(shè)計。由于要求車輛必須返回起點行程才結(jié)束，找出途徑點的順序，使其滿足必須經(jīng)過所有點且總出行時間或總距離最短的要求——“旅行推銷員”或“中國郵遞員”問題。如果某個問題中包含很多個點，要找到最優(yōu)路徑是不切實際的，因為許多現(xiàn)實問題的規(guī)模太大，即使用最快的計算機進行計算，求最優(yōu)解的時間也非常長。感知法和啟發(fā)式求解法是求解這類問題的好方法。

78三、行車路線和時刻表的制定每個站點既要取一定量的貨，又要送一定量的貨使用多部車輛