第六章運輸系統(tǒng)規(guī)劃

1、第六章 運輸系統(tǒng)規(guī)劃,運輸系統(tǒng)規(guī)劃概述 運輸系統(tǒng)規(guī)劃的內(nèi)容 運輸系統(tǒng)戰(zhàn)略規(guī)劃 運輸方式選擇 運輸線路規(guī)劃 運輸流量選擇 運輸工具配載與調(diào)度問題,一、運輸系統(tǒng)的構(gòu)成 1、運輸?shù)闹黧w 2、運輸?shù)目腕w 3、運輸?shù)沫h(huán)境 二、運輸系統(tǒng)規(guī)劃含義 運輸系統(tǒng)規(guī)劃是指在一定的運輸環(huán)境下對物流中貨物運輸?shù)闹黧w和客體進行綜合籌劃，對運輸?shù)母鱾€環(huán)節(jié)如運輸線路的選擇、運輸流量的分布、運輸車輛的高度和配載、運輸方式的選擇、等進行綜合分析，從整個物流系統(tǒng)的角度出發(fā)制訂適當?shù)囊?guī)劃，以降低運輸費用，提高運輸效率。,第一節(jié) 運輸系統(tǒng)規(guī)劃概述（1）,三、運輸系統(tǒng)的目標與評價指標 1、運輸系統(tǒng)的目標 最小化總運輸成本，并滿足客戶服務(wù)

2、政策要求 2、運輸系統(tǒng)的評價指標 （1）財務(wù)指標 （2）運輸數(shù)量 （3）運輸時間 （4）運輸質(zhì)量,第一節(jié) 運輸系統(tǒng)規(guī)劃概述（2）,一、運輸戰(zhàn)略的選擇 二、運輸方式的選擇 基本的運輸方式有五種：公路、鐵路、水路、航空和管道運輸。 三、運輸批量和運輸時間的確定 四、運輸路線的規(guī)劃與選擇 （1）起訖點不同的單一路線規(guī)劃問題。 （2）多個起訖點的路線規(guī)劃問題。 （3）起點和終點相同的路線規(guī)劃問題。 五、運輸流量的分析 六、運輸車輛的配載問題,第二節(jié)、運輸系統(tǒng)規(guī)劃的內(nèi)容,第三節(jié) 運輸系統(tǒng)戰(zhàn)略規(guī)劃(1),一、運輸系統(tǒng)的定位 不同經(jīng)營領(lǐng)域的工商企業(yè)要求的運輸服務(wù)效率不同，對運輸系統(tǒng)的定位也不同。物流需求企業(yè)

3、運輸系統(tǒng)的定位直接關(guān)系到企業(yè)運輸業(yè)務(wù)模式的選擇決策。 一般的，運輸服務(wù)對于工商企業(yè)而言，是為企業(yè)的主營業(yè)務(wù)生產(chǎn)和銷售服務(wù)的輔助性部門，不是企業(yè)的核心競爭力所在。但也有例外，如沃爾瑪將高效的物流運作作為企業(yè)的運營戰(zhàn)略獲得了極其突出的成效。,二、運輸業(yè)務(wù)模式選擇 企業(yè)對運輸系統(tǒng)的定位有了明確的判斷后，就可以根據(jù)自身所具有的物流能力對運輸業(yè)務(wù)的運作模式進行分析，如使用四象限分析法進行見圖。,第三節(jié) 運輸系統(tǒng)戰(zhàn)略規(guī)劃(2),運輸重要性,運輸能力,(弱,重要),(強,不重要),(弱,不重要),(強,重要),三、兩種主要運輸模式： 1.運輸業(yè)務(wù)外包的企業(yè) 企業(yè)將運輸業(yè)務(wù)外包并不意味著對運輸業(yè)務(wù)的工作完全放

4、棄，企業(yè)還必須有專門的部門或人員負責對運輸業(yè)務(wù)的考核、監(jiān)督、協(xié)調(diào)等工作，其中最重要的就是對運輸服務(wù)商的選擇和評價。 2.運輸業(yè)務(wù)自營的企業(yè) 企業(yè)如果選擇自營運輸業(yè)務(wù)，其運輸系統(tǒng)規(guī)劃與物流服務(wù)企業(yè)的運輸系統(tǒng)規(guī)劃是基本相同的，需要考慮到各種運輸方式的結(jié)合、運輸工具的配置、運輸線路、運輸流量等的規(guī)劃。,第三節(jié) 運輸系統(tǒng)戰(zhàn)略規(guī)劃(3),運輸方式選擇問題的分析方法有兩類：一是定性分析，二是定量分析。 （一）影響運輸方式選擇的因素 貨物品種 運輸期限 運輸成本 運輸距離 運輸批量,第四節(jié) 運輸方式選擇（1）,（二）運輸方式選擇的原則 保證運輸安全 運輸?shù)臏蕰r性 合理的運輸費用 適當?shù)陌l(fā)送方式 （三）各種運

5、輸方式合理分工與協(xié)調(diào) 貨物流向流量和運輸路線的協(xié)調(diào) 各種運輸方式設(shè)備能力的協(xié)調(diào) 各種運輸廣播組織協(xié)調(diào),第四節(jié) 運輸方式選擇（2）,（四）運輸方式選擇舉例 例：某制造商分別從供應商A和供應商B處購買了3000個配件，每個配件100元。目前這3000個配件是由兩個供應商平均提供的。其中，供應商A的配件發(fā)送是由第三方物流企業(yè)C提供的，采用鐵路運輸方式。如供應商縮短運達時間，則可以通過和該制造商協(xié)商爭取到更多交易份額，假定運達時間每縮短一天，可以從總交易量中多得5%的份額，即150個配件。供應商從每個配件可賺得占配件價格（不包括運費）20%的利潤。供應商A和物流企業(yè)C協(xié)商將運輸方式從鐵路運輸改為卡車運

6、輸或航空運輸以縮短貨物的運達時間，各種運輸方式的運費率和運達時間如下表，問該物流企業(yè)應采取哪種運輸方式？,第四節(jié) 運輸方式選擇（3）,一、單一起點的運輸線路規(guī)劃問題 這類問題可以簡單的描述為在一個已知交通運輸網(wǎng)絡(luò)中，尋找從出發(fā)地到目的地的最佳路線。 這里“最佳”指的是距離最短、時間最短、費用最少。 通常這類單一路徑規(guī)劃問題可以轉(zhuǎn)化為求網(wǎng)絡(luò)中特定的點與點之間的最短路問題，可用狄杰斯特拉算法（Dijkstra）求解（見例1）。,第五節(jié) 運輸線路規(guī)劃（1）,二、多起點的運輸線路規(guī)劃問題 1、運籌學中的運輸問題解法： 1)平衡運輸問題 某種貨物，有m個產(chǎn)地Ai (i=1,2, ,m)，可供應量分別為a

7、i；有n個銷地Bj (j=1,2, ,n)，需要量分別為bj，產(chǎn)銷平衡，從Ai到Bj的運輸單位運價為Cij，問如何調(diào)運這些貨物，使得運費(或時間、噸公里數(shù))最少？,Xij表示由產(chǎn)地Ai運到銷地Bj的貨物數(shù)量： 這類問題是運籌學中的運輸問題，可以利用表上作業(yè)法進行求解。(見例2),第五節(jié) 運輸線路規(guī)劃（2）,實際運輸過程中，供需平衡的單純的直達供貨方式是比較少見的，更多的運輸系統(tǒng)具有中轉(zhuǎn)的、有特殊調(diào)運要求的、不平衡的運輸?shù)忍攸c。 2）中轉(zhuǎn)運輸系統(tǒng)： 例：假定某中轉(zhuǎn)運輸系統(tǒng)由資源點、需求點和物流節(jié)點組成。其中資源點有m個，各點供應量分別為ai (i=1,2, ,m)；需求點有n個，各點需求量分別為

8、bj(j=1,2, ,n)；物流節(jié)點有q個，各節(jié)點的總吞吐能力為2Qk(k=1,2, ,q)。設(shè)資源點i與需求點j之間的運價系數(shù)為Cij，資源點i與節(jié)點k之間的運價系數(shù)為Cik，節(jié)點k與需求點j之間的運價系數(shù)為Ckj，試建立本運輸系統(tǒng)的最優(yōu)調(diào)運模型。 3）不平衡運輸系統(tǒng) 1）供大于求（寫一個模型） 2）供小于求,第五節(jié) 運輸線路規(guī)劃（3）,2、圖上作業(yè)法 對于多個貨源地服務(wù)于多個目的地，面臨的問題是：要指定各目的地的供貨地，擬定運輸線路和路線上的運量。 這一方法涉及兩個概念： 1、對流：在同一段路線上有貨物往返運輸 2、迂回：在構(gòu)成圈的道路上，從一點到另一點有兩條路可走，一條是內(nèi)圈，一條是外圈

9、（我們將流向箭頭統(tǒng)一劃在以運輸方向為前方的右側(cè)，這樣逆時針的為外圈，順時針的為內(nèi)圈），如果其中有一個距離大于全程的一半，就是迂回現(xiàn)象 一個運輸方案，沒有對流和迂回現(xiàn)象，就是一個運力最省的最優(yōu)方案（例題見教材P131，見例3）,第五節(jié) 運輸線路規(guī)劃（4）,3、起點重合的問題掃描法： 掃描法是一種很簡便易行的優(yōu)化車輛行走路線的方法。它求解所得方案的誤差率在10%左右，這樣水平誤差率通常是可以被接受的。以下是掃描法步驟：(例題見例4) 第一步，將倉庫和所有停留點的位置畫在地圖或坐標圖上。 第二步，通過倉庫位置放置一直尺，直尺指向任何方向均可，然后順時針或逆時針方向轉(zhuǎn)動直尺，直到直尺交到一個停留點。詢

10、問：累計的裝貨量是否超過了送貨車的載重量或載貨容積（注意首先要使用最大的送貨車）。如是，將最后的停留點排除后將第一輛車的停留點確定下來。再從這個被排除的停留點開始繼續(xù)掃描，直至全部的停留點都被分配完畢。 第三步，安排每輛車運行路線的停留點的順序，以求運行距離最小化。停留點順序可用凸狀法來安排。,第五節(jié) 運輸線路規(guī)劃（5）,第五節(jié) 運輸線路規(guī)劃（6）,4、節(jié)約矩陣法（見例5）： 問題已知：配送中心位置和車輛數(shù)；每個客戶的位置坐標和訂貨量 目標：為參與送貨的車輛制定裝多少貨物，行走路線 步驟： 1）確定距離方陣 2）確定節(jié)約方陣 3）將客戶劃歸到不同運輸車輛上 4）排定車輛的初始送貨路線 a）最近

11、鄰居法 b）最近插入法,第五節(jié) 運輸線路規(guī)劃（7）,關(guān)于送貨路線的一些基本問題除了我們上面講的運輸問題、最短路問題等問題外，還有比較著名的中國郵遞員問題、旅行商問題等 另外在運輸優(yōu)化問題的研究，國內(nèi)外專家提出了很多理論方法，比較著名的有遺傳算法、禁忌搜索、模擬退火算法等。這些算法能夠解決復雜的配送路線優(yōu)化問題，但是模型復雜，求解難度大。,運輸流量規(guī)劃主要有以下內(nèi)容： （1）分析既有系統(tǒng)的最大通過能力，從而確定能否滿足物流系統(tǒng)的要求； （2）如果現(xiàn)有系統(tǒng)不能滿足物流系統(tǒng)的要求，找出問題的瓶頸，提出對運輸系統(tǒng)的改進方案； （3）尋找能夠?qū)崿F(xiàn)最大通過能力的最優(yōu)運輸方案。,第六節(jié) 運輸流量選擇,第七節(jié) 運輸工具配載與調(diào)度問題,（一）運輸工具配載問題 1.運輸工具配載的基本原則 （1）上輕下重 （2）先遠后近 （3）將相互接近的停留點的貨物裝在車上運送 （4）優(yōu)先使用大載重量的送貨車輛，并將提貨與送貨過程結(jié)合進行,2.運輸工具配載問題的優(yōu)化 根據(jù)配載問題的具體約束條件,可以分為一維、二維、三維配載問題。維數(shù)越高，求解的難度越大，越難以得到最優(yōu)的方案。簡單的一維配載又稱為背包問題，可以運用動態(tài)規(guī)劃方法求解。（見運籌學） 背包問題：有一個人帶一個背包上山，其可攜帶物品重量的限度為a公斤。設(shè)有n種物品可供他選擇裝入背包。已知第i種物品每件重量為wi