第六章运输系统规划.ppt

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1、第六章 运输系统规划运输系统规划概述运输系统规划的内容运输系统战略规划运输方式选择运输线路规划运输流量选择运输工具配载与调度问题一、运输系统的构成1、运输的主体2、运输的客体3、运输的环境二、运输系统规划含义运输系统规划是指在一定的运输环境下对物流中货物运输的主体和客体进行综合筹划，对运输的各个环节如运输线路的选择、运输流量的分布、运输车辆的高度和配载、运输方式的选择、等进行综合分析，从整个物流系统的角度出发制订适当的规划，以降低运输费用，提高运输效率。第一节 运输系统规划概述（1）三、运输系统的目标与评价指标1、运输系统的目标 最小化总运输成本，并满足客户服务政策要求最小化总运输成本，并满足

2、客户服务政策要求2、运输系统的评价指标（1 1）财务指标）财务指标（2 2）运输数量）运输数量（3 3）运输时间）运输时间（4 4）运输质量）运输质量 第一节 运输系统规划概述（2）一、运输战略的选择二、运输方式的选择 基本的运输方式有五种：公路、铁路、水路、航空和基本的运输方式有五种：公路、铁路、水路、航空和管道运输。管道运输。三、运输批量和运输时间的确定四、运输路线的规划与选择（1 1）起讫点不同的单一路线规划问题。）起讫点不同的单一路线规划问题。（2 2）多个起讫点的路线规划问题。）多个起讫点的路线规划问题。（3 3）起点和终点相同的路线规划问题。）起点和终点相同的路线规划问题。五、运输

3、流量的分析六、运输车辆的配载问题第二节、运输系统规划的内容第三节 运输系统战略规划(1)一、运输系统的定位 不同经营领域的工商企业要求的运输服务效不同经营领域的工商企业要求的运输服务效率不同，对运输系统的定位也不同。物流需求企率不同，对运输系统的定位也不同。物流需求企业运输系统的定位直接关系到企业运输业务模式业运输系统的定位直接关系到企业运输业务模式的选择决策。的选择决策。一般的，运输服务对于工商企业而言，是为企一般的，运输服务对于工商企业而言，是为企业的主营业务业的主营业务生产和销售服务的辅助性部门，生产和销售服务的辅助性部门，不是企业的核心竞争力所在。但也有例外，如沃不是企业的核心竞争力所

4、在。但也有例外，如沃尔玛将高效的物流运作作为企业的运营战略获得尔玛将高效的物流运作作为企业的运营战略获得了极其突出的成效。了极其突出的成效。二、运输业务模式选择 企业对运输系统的定位有了明确的判断后，就可企业对运输系统的定位有了明确的判断后，就可企业对运输系统的定位有了明确的判断后，就可企业对运输系统的定位有了明确的判断后，就可以根据自身所具有的物流能力对运输业务的运作模以根据自身所具有的物流能力对运输业务的运作模以根据自身所具有的物流能力对运输业务的运作模以根据自身所具有的物流能力对运输业务的运作模式进行分析，如使用四象限分析法进行见图。式进行分析，如使用四象限分析法进行见图。式进行分析，如

5、使用四象限分析法进行见图。式进行分析，如使用四象限分析法进行见图。第三节 运输系统战略规划(2)运运输输重重要要性性运输能力运输能力(弱弱,重要重要)(强强,不重要不重要)(弱弱,不重要不重要)(强强,重要重要)三、两种主要运输模式：1.1.运输业务外包的企业运输业务外包的企业 企业将运输业务外包并不意味着对运输业务企业将运输业务外包并不意味着对运输业务的工作完全放弃，企业还必须有专门的部门或人的工作完全放弃，企业还必须有专门的部门或人员负责对运输业务的考核、监督、协调等工作，员负责对运输业务的考核、监督、协调等工作，其中最重要的就是对运输服务商的选择和评价。其中最重要的就是对运输服务商的选择

6、和评价。2.2.运输业务自营的企业运输业务自营的企业 企业如果选择自营运输业务，其运输系统规企业如果选择自营运输业务，其运输系统规划与物流服务企业的运输系统规划是基本相同的，划与物流服务企业的运输系统规划是基本相同的，需要考虑到各种运输方式的结合、运输工具的配需要考虑到各种运输方式的结合、运输工具的配置、运输线路、运输流量等的规划。置、运输线路、运输流量等的规划。第三节 运输系统战略规划(3)运输方式选择问题的分析方法有两类：一是定性分析，二是定量分析。（一）影响运输方式选择的因素1.货物品种2.运输期限3.运输成本4.运输距离5.运输批量第四节 运输方式选择（1）（二）运输方式选择的原则1.

7、保证运输安全2.运输的准时性3.合理的运输费用4.适当的发送方式（三）各种运输方式合理分工与协调1.货物流向流量和运输路线的协调2.各种运输方式设备能力的协调3.各种运输广播组织协调第四节 运输方式选择（2）（四）运输方式选择举例（四）运输方式选择举例例：某制造商分别从供应商例：某制造商分别从供应商A和供应商和供应商B处购买了处购买了3000个配件，每个配个配件，每个配件件100元。目前这元。目前这3000个配件是由两个供应商平均提供的。其中，供应商个配件是由两个供应商平均提供的。其中，供应商A的配件发送是由第三方物流企业的配件发送是由第三方物流企业C提供的，采用铁路运输方式。如供应商提供的，

8、采用铁路运输方式。如供应商缩短运达时间，则可以通过和该制造商协商争取到更多交易份额，假定运缩短运达时间，则可以通过和该制造商协商争取到更多交易份额，假定运达时间每缩短一天，可以从总交易量中多得达时间每缩短一天，可以从总交易量中多得5%的份额，即的份额，即150个配件。供个配件。供应商从每个配件可赚得占配件价格（不包括运费）应商从每个配件可赚得占配件价格（不包括运费）20%的利润。供应商的利润。供应商A和物流企业和物流企业C协商将运输方式从铁路运输改为卡车运输或航空运输以缩短货协商将运输方式从铁路运输改为卡车运输或航空运输以缩短货物的运达时间，各种运输方式的运费率和运达时间如下表，问该物流企业物

9、的运达时间，各种运输方式的运费率和运达时间如下表，问该物流企业应采取哪种运输方式？应采取哪种运输方式？运输方式运输方式运费率（元运费率（元/件）件）运达时间（天）运达时间（天）铁路铁路2.507卡车卡车64航空航空10.352第四节 运输方式选择（3）一、单一起点的运输线路规划问题 这类问题可以简单的描述为在一个已知交通运这类问题可以简单的描述为在一个已知交通运输网络中，寻找从出发地到目的地的最佳路线。输网络中，寻找从出发地到目的地的最佳路线。这里这里“最佳最佳”指的是距离最短、时间最短、费指的是距离最短、时间最短、费用最少。用最少。通常这类单一路径规划问题可以转化为求网络通常这类单一路径规划

10、问题可以转化为求网络中特定的点与点之间的最短路问题，可用狄杰斯特中特定的点与点之间的最短路问题，可用狄杰斯特拉算法（拉算法（DijkstraDijkstra）求解（）求解（见例见例1）。）。第五节 运输线路规划（1）二、多起点的运输线路规划问题 1 1、运筹学中的运输问题解法：、运筹学中的运输问题解法：1)1)平衡运输问题平衡运输问题某种货物，有某种货物，有mm个产地个产地A Ai i(i=1,2,m)(i=1,2,m)，可供应量分别为，可供应量分别为a ai i；有；有n n个销地个销地B Bj j(j=1,2,n)(j=1,2,n)，需要量分别为，需要量分别为b bj j，产销平衡，从，产

11、销平衡，从AiAi到到BjBj的运输单位运价为的运输单位运价为C Cij ij，问如何调运这些货物，使得运费，问如何调运这些货物，使得运费(或时间、吨公里数或时间、吨公里数)最少？最少？X Xij ij表示由产地表示由产地A Ai i运运到销地到销地B Bj j的货物数量：的货物数量：这类问题是运筹学这类问题是运筹学中的运输问题，可以中的运输问题，可以利用表上作业法进行利用表上作业法进行求解。求解。(见例见例2)第五节 运输线路规划（2）实际运输过程中，供需平衡的单纯的直达供货方式是实际运输过程中，供需平衡的单纯的直达供货方式是比较少见的，更多的运输系统具有中转的、有特殊调运比较少见的，更多的

12、运输系统具有中转的、有特殊调运要求的、不平衡的运输等特点。要求的、不平衡的运输等特点。2 2）中转运输系统：）中转运输系统：例：假定某中转运输系统由资源点、需求点和物流节点组成。例：假定某中转运输系统由资源点、需求点和物流节点组成。其中资源点有其中资源点有mm个，各点供应量分别为个，各点供应量分别为a ai i(i=1,2,m)(i=1,2,m)；需求点有；需求点有n n个，各点需求量分别为个，各点需求量分别为b bj j(j=1,2,n)(j=1,2,n)；物流节点有；物流节点有q q个，各节点的个，各节点的总吞吐能力为总吞吐能力为2Q2Qk k(k=1,2,q)(k=1,2,q)。设资源点

13、。设资源点i i与需求点与需求点j j之间的运价系之间的运价系数为数为C Cij ij，资源点，资源点i i与节点与节点k k之间的运价系数为之间的运价系数为C Cikik，节点，节点k k与需求点与需求点j j之间的运价系数为之间的运价系数为C Ckjkj，试建立本运输系统的最优调运模型。，试建立本运输系统的最优调运模型。3 3）不平衡运输系统）不平衡运输系统 1 1）供大于求（写一个模型）供大于求（写一个模型）2 2）供小于求）供小于求第五节 运输线路规划（3）2 2、图上作业法、图上作业法 对于多个货源地服务于多个目的地，面临的问题是：要对于多个货源地服务于多个目的地，面临的问题是：要指

14、定各目的地的供货地，拟定运输线路和路线上的运量。指定各目的地的供货地，拟定运输线路和路线上的运量。这一方法涉及两个概念：这一方法涉及两个概念：1 1、对流：在同一段路线上有货物往返运输、对流：在同一段路线上有货物往返运输2 2、迂回：在构成圈的道路上，从一点到另一点有两条路、迂回：在构成圈的道路上，从一点到另一点有两条路可走，一条是内圈，一条是外圈（可走，一条是内圈，一条是外圈（我们将流向箭头统一划我们将流向箭头统一划在以运输方向为前方的右侧，这样逆时针的为外圈，顺时在以运输方向为前方的右侧，这样逆时针的为外圈，顺时针的为内圈针的为内圈），如果其中有一个距离大于全程的一半，就），如果其中有一个

15、距离大于全程的一半，就是迂回现象是迂回现象一个运输方案，没有对流和迂回现象，就是一个运力最一个运输方案，没有对流和迂回现象，就是一个运力最省的最优方案（例题见教材省的最优方案（例题见教材P131P131，见例见例3 3）第五节 运输线路规划（4）3 3、起点重合的问题、起点重合的问题扫描法：扫描法：扫描法是一种很简便易行的优化车辆行走路线的方法。它求解所得方案的误差率在10%左右，这样水平误差率通常是可以被接受的。以下是扫描法步骤：(例题见例例题见例4)第一步，将仓库和所有停留点的位置画在地图或坐标图上。第一步，将仓库和所有停留点的位置画在地图或坐标图上。第二步，第二步，通过仓库位置通过仓库位

16、置放置一直尺，直尺指向任何方向均放置一直尺，直尺指向任何方向均可，然后顺时针或逆时针方向转动直尺，直到直尺交到一个停可，然后顺时针或逆时针方向转动直尺，直到直尺交到一个停留点。留点。询问：询问：累计的装货量是否超过了送货车的载重量或载货累计的装货量是否超过了送货车的载重量或载货容积（注意首先要使用最大的送货车）。如是，将最后的停留容积（注意首先要使用最大的送货车）。如是，将最后的停留点排除后将第一辆车的停留点确定下来。再从这个被排除的停点排除后将第一辆车的停留点确定下来。再从这个被排除的停留点开始继续扫描，直至全部的停留点都被分配完毕。留点开始继续扫描，直至全部的停留点都被分配完毕。第三步，安

17、排每辆车运行路线的停留点的顺序，以求运行第三步，安排每辆车运行路线的停留点的顺序，以求运行距离最小化。停留点顺序可用凸状法来安排。距离最小化。停留点顺序可用凸状法来安排。第五节 运输线路规划（5）第五节 运输线路规划（6）4 4、节约矩阵法、节约矩阵法（见例见例5 5）：）：问题已知：问题已知：配送中心位置和车辆数；配送中心位置和车辆数；每个客户每个客户的位置坐标和订货量的位置坐标和订货量目标：为参与送货的车辆制定目标：为参与送货的车辆制定装多少货物，行装多少货物，行走路线走路线步骤：步骤：1 1）确定距离方阵）确定距离方阵2 2）确定节约方阵）确定节约方阵3 3）将客户划归到不同运输车辆上）

18、将客户划归到不同运输车辆上4 4）排定车辆的初始送货路线）排定车辆的初始送货路线a a）最近邻居法）最近邻居法b b）最近插入法）最近插入法 第五节 运输线路规划（7）关于送货路线的一些基本问题除了我们上面讲的运输问题、最短路问题等问题外，还有比较著名的中国邮递员问题、旅行商问题等 另外在运输优化问题的研究，国内外专家提出了很多理论方法，比较著名的有遗传算法、禁忌搜索、模拟退火算法等。这些算法能够解决复杂的配送路线优化问题，但是模型复杂，求解难度大。运输流量规划主要有以下内容：（1）分析既有系统的最大通过能力，从而确定能否满足物流系统的要求；（2）如果现有系统不能满足物流系统的要求，找出问题的

19、瓶颈，提出对运输系统的改进方案；（3）寻找能够实现最大通过能力的最优运输方案。第六节 运输流量选择第七节 运输工具配载与调度问题（一）运输工具配载问题1.运输工具配载的基本原则（1）上轻下重上轻下重（2 2）先远后近）先远后近（3 3）将相互接近的停留点的货物装在车上运送）将相互接近的停留点的货物装在车上运送（4 4）优先使用大载重量的送货车辆，并将提货与）优先使用大载重量的送货车辆，并将提货与送货过程结合进行送货过程结合进行2.运输工具配载问题的优化根据配载问题的具体约束条件根据配载问题的具体约束条件,可以分为一维、二可以分为一维、二维、三维配载问题。维数越高，求解的难度越大，越维、三维配载

20、问题。维数越高，求解的难度越大，越难以得到最优的方案。简单的一维配载又称为背包问难以得到最优的方案。简单的一维配载又称为背包问题，可以运用动态规划方法求解。（见运筹学）题，可以运用动态规划方法求解。（见运筹学）背包问题：有一个人带一个背包上山，其可携带物背包问题：有一个人带一个背包上山，其可携带物品重量的限度为品重量的限度为a a公斤。设有公斤。设有n n种物品可供他选择装入种物品可供他选择装入背包。已知第背包。已知第i i种物品每件重量为种物品每件重量为w wi i公斤，在上山过程公斤，在上山过程中的价值是携带数量中的价值是携带数量x xi i的函数的函数c ci i(x(xi i)。问此人应如何选。问此人应如何选择携带物品，使总价值最大。（建模）择携带物品，使总价值最大。（建模）如果上一问题又考虑了体积限制和每件物品的体积如果上一问题又考虑了体积限制和每件物品的体积v vi i，就成为二维背包问题，就成为二维背包问题第七节 运输工具配载与调度问题（二）车辆调度问题 车辆的循环运输组织车辆的循环运输组织（1 1）空车的出场和回场）空车的出场和回场（2 2）重车运货的顺序和空车的调拔）重车运货的顺序和空车的调拔（3 3）车型、场地、道路交通等的限制）车型、场地、道路交通等的限制 第七节 运输工具配载与调度问题