第4章物流运输系统规划与设计

第四章物流运输系统规划与设计知识目标●熟悉交通运输规划的内容●掌握物流运输系统构成要素●了解物流运输线路优化模型了解运输业务模式选择能力目标●能够为货物选择合适的运输方式●对货物装卸过程有清晰的认识学会使用物流运输系统设计方法物流运输系统概述第一节一、运输及其在物流中的作用运输是指用设备和工具，将物品从一地点向另一地点运送的物流活动，其中包括货集、分配、搬运、中转、装入、卸下、分散等一系列操作。运输与配送的区别运输配送长距离大量货物的移动据点间的移动地区间货物的移动货车一次向一地单独运送短距离少量货物的移动企业送交顾客地区内部的货物移动货车一次向多处运送，每处只获得少量货物二、物流运输的功能产品储存产品转移两大功能时间资源财务资源环境资源仓库有限改道三、物流运输系统的特征首先，运输可以通过多种运输方式来实现其次，运输服务分成自用型和营业型两种再次，运输业者与其他运输行业的企业开展竞争最后，在运输业中存在着实际运输和利用运输两种形式物流系统运输方式选择第二节一、物流运输方式的分类铁路运输水路运输公路运输管道运输航空运输1.特点：①优点：大宗、大批量物资中、长距离输送，运输成本较低，能耗较少，平均技术速度中等以及受气候等自然条件影响较小等。②缺点：中间过程繁琐，组织手段复杂且耗时较多，灵活性欠佳，无法实现门——门运输，无法单独完成整个运输过程。在我国铁路运输占有重要的地位，也是现代物流运输系统的重要组成部分。铁路运输12.铁路运输业务①整车运输②零担运输③合装整车运输1.特点优点：灵活性最强，中间环节少，可以实现门——门运输，高速公路运输平均技术速度较高。缺点：能耗、成本较高，安全性较差，受自然环境影响较大，环境污染严重。2.公路运输业务与铁路运输一样，公路运输亦可以分为整车运输与零担运输等类型。公路运输21.水路运输特点•优点：运输成本最低，运输量最大，是所有运输方式中运输量最大的。•特别是对于远洋大型船舶长距离运输，更是其他运输方式不可取代的。•缺点：速度慢，中间过程繁琐，灵活性欠佳，受自然条件限制较大。水路运输32.水路运输的形式①沿海运输：使用中小型船舶在大陆附近水域进行的运输作业方式。②近海运输：临近区域之间沿特定航道进行的海上运输，其没有特定的船舶形式，一切视情况而定。③远洋运输：大型船舶跨洋远程运输。④内河运输：内陆水域和水道上的运输方式，其使用的船舶形式与海洋运输有较大的差别，一般以中、小型船舶为主。1.特点•优点：高速，快捷，时效性最强。•缺点：能耗、成本较高，运量较小，投资技术要求高，受自然条件限制较大。•但航空运输的快捷性是其他运输工具所不可比拟的。•特别是中、远距离运输其优势更为明显。•在现代经济强调快捷的形式下，航空运输的发展势头更为迅猛。航空运输42.航空运输业务及其组织•由于航空运输的技术性和专业性较强，因此其业务流程与组织与其它的运输方式有所不同。•航空运输业务基本类型为：①整架②部分包机①运输工具与基础设施（通道）是一体化系统；②高度专业化且只能运输特定物质；③单向运输；④基本不受外界自然环境影响；⑤成本低、质量高；⑥建设速度快；⑦管理与操作简单。管道运输5集装箱运输7•集装箱运输特点为：•方便、灵活•减少中间环节，简化手续•安全保护货物•运输成本较低•顺利实施多式联运•运输组织与管理复杂，必须运用先进的科学与技术以及管理方式与方法货物的周转量技术经济指标货物平均运程货车周转时间货物装卸量运送时间二、运输方式的衡量指标货物运输量货物的特点、性质制约因素运输速度和路程运输能力和密度运输费用市场需求的缓急三、运输工具选择的制约因素对运输方式选择条件进行具体分析，可以分成两种类型：可变因素与不可变因素。•运输物品的种类、运输量和运输距离3个条件是由货物自身的性质和库存地点决定的，因而不属于不可变因素。事实上，即使对这几个条件进行大幅度变更，改变运输方式选择的可能性也不大。•与此相反，运输时间和运输成本是不同运输方式相互竞争的重要条件，运输时间与成本的变化必然带来所选择的运输方式的改变，是可变因素。某制造商分别从供应商A和供应商B处买了共3000个配件，每个配件单价100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A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，可从交易量中多得5%的份额，即150个配件。供应商从每个配件可赚得占配件价格（不包括运输费用）20%的利润。运输方式选择举例•供应商A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物的运达时间。各种方式的运输率和运达时间如下表所示。表4-2各种运输方式的运费率和运达时间运输方式运费率（元/件）运达时间（天）铁路2.507卡车6.004航空10.352•该物流企业应采取那种运输方式，又如何向供应商收取费用？•显然就本例来说，物流企业C需要根据供应商A可能获得的利润来对运输方式进行选择决策，以求达到和客户的一致。表4-3所示是供应商A使用不同的运输方式可能获得的预期利润。表4-3使用不同运输方式时供应商A的利润比较表运输方式配件销售量（件）毛利（元）运输成本核算（元）净利润（元）铁路150030000375026250卡车1950390001170027300航空22504500023287.521712.5•根据上表可知，如果制造商对能提供更好运输服务的供应商A给予更多交易份额的承诺实现，则供应商A应当选择卡车运输，而卡车运输与铁路运输之间的利润差额就是物流企业可以向供应商A争取的利润空间。物流运输线路选择第三节一、物流运输线路影响因素分析影响运输线路选择的因素可分为两类：成本因素和非成本因素。成本因素：指与直接成本相关的、可用货币单位衡量的因素。非成本因素：指与成本无直接关系，但能够影响成本和企业未来发展的因素。（一）成本因素运输成本对上下游企业来讲，运输线路与他们之间的距离以及采取的运输手段、运输方式（整车运输还是零担运输）等有直接的关系。营运成本营运成本是指运输线路建成后，营运所需花费的各种可变费用，主要包括所选线路的动力和能源成本、劳动力成本、利率、税率和保险、管理费用和运输工具设备维修保养费等。运输线路建设成本和土地成本固定成本固定成本主要指运输线路进行运作所需的设备支出，包括软硬件费用，主要有运输工具、线路维护、装卸机械、信息管理系统。（二）非成本因素交通因素在运输线路选择时，一方面要考虑现有交通条件，比如运输线路是否靠近现有的交通枢纽或不久的将来会在运输线路附近兴建运输中心；另一方面，交通也要同时作为布局的内容，只布局运输线路而不布局综合交通网络，有可能会使运输线路的布局失败。环保因素运输线路的选择要充分考虑运输车辆对环境的污染。政策法规因素在选择运输线路之前，一定要到相关部门进行咨询，查清所选地区在未来是否会作为他用。交通管制与环境保护也是重要的法律因素。二、物流运输线路设计原则费用最小原则物流的总费用曲线是一个凹性函数，即在一定的据点数目范围内，物流总费用会随着运输量的增多而下降。但是在经过一定的均衡点后，物流的总费用反而会随着运输时间的延长而上升。动态性原则与运输线路选择相关的许多因素不是一成不变的。所以，在选择运输线路时应该以发展的目光考虑运输线路的布局，特别要充分考虑城市的发展规划的影响。同时，对运输线路的规划设计应该具有一定的弹性机制，以便将来能够适应环境变化的需要。简化作业流程原则在设计运输线路时，应以直达运输、尽量减少中间的换装环节为准则。适度原则在设置方案上，应设计多种方案，采用决策最优化的原则，经过分析比较，选出最佳方案。三、物流运输线路优化模型（一）直达运输线路优化模型1.直达运输线路优化问题已知有m个生产地点可供应某种物资，其供应量分别为ai（i=1,…,m），有n个销地Bj（j=1,…,n），其需求量分别为bj（j=1,…,n）。从Ai到Bj的运输单位物资的运价为cij,其产销平衡表如下。B1B2…Bn产量A1c11c12…c1na1A2c21c22…c2na2………………Amcm1cm2…cmnam销量b1b2…bn在产销平衡的条件下，求总运费最小的调运方案。2.直达运输线路优化模型直达运输线路优化是一个产销平衡的运输模型，即m个供应点的总供应量等于n个需求点的总需求量，运输问题满足供需平衡。这时，由各供应点Ai调出的物资总量应等于它的供应量ai（i=1,…,m），而每一个需求点Bj调入的物资总量应等于它的需求量bj（j=1,…,n）。若用xij表示从Ai到Bj的运量，其数学模型如下：11minmnijijijzcx),2,1,,2,1(0),2,1(),2,1(..11njmixnjbxmiaxtsijmijijnjiij＝表上作业法是常用的手工求解方法。三个基本步骤：依据问题列出运输物资的供需平衡表及运价表；确定一个初始的调运方案；根据一个判定法则，判定初始方案是否为最优方案。（二）中转运输优化模型1.问题的提出产地与销地之间没有直达路线，货物由产地到销地必须通过某中间站转运。某些产地既输出货物，也吸收一部分货物；某销地既吸收货物，又输出部分货物，即产地或销地也可以起中转站的作用，或者既是产地又是销地。产地与销地之间虽然有直达路线，但直达运输的费用或运输距离分别比经过某些中转站还要高或远。存在以上情况的运输问题，统称为转运问题。2.约束分析与数学模型解决中转运输问题的思路:先把它化为无转运的平衡运输问题。为此，作如下假设：首先根据具体问题求出最大可能中转量Q纯中转站可视为输出量和输入量均为Q的一个产地和销地兼中转站的产地可视为一个输入量为Q的销地及一个产量为ai+Q的产地。兼中转站的销地可视为一个输出量为Q的产地及一个销量为bj+Q的销地。在此假设的基础上，列出各产地的输出量、各销地的输入量及各产销地之间的运价表，最后用表上作业法求解。设有m个生产地点Ai（i=1,…,m），其供应量分别为ai（i=1,…,m），有n个销地Bj（j=1,…,n），其需求量分别为bj（j=1,…,n），且，有P个纯中转站Tp(p=1,…,P)，单位物资的运价为cxy（x=1,2,…,m+p+n，y=1,2,…,m+p+n），可视为产地，输出量为。iiba案例：某公司经销某产品，该公司具有3个加工厂，每日的产量分别为：A1（7t）,A2（4t）,A3（9t）.该公司把这些产品分别运往4个销售点，各销售点的每日销售量为：B1（3t）,B2（6t）,B3（5t）,B4（6t）.现在假定：1、每个工厂生产的产品不一定直接发运到销售地点，可以其中几个产地集中一起运；2、运往各销售地点的产品可以先运给其中的一些销地，再转运给其它销地；3、除了产、销地之外，中间还可以设置几个转运站，作为在产地之间、销地之间或者产销地之间进行转运。下表为单位运价表，问该公司应该如何调运产品，在考虑直接与非直接运输的各种可能方案下，以及满足各地需要量的前提下，使每天的总运费达到最少？产地中间转运站销地A1A2A3T1T2T3T4B1B2B3B4产地A1132143311310A21-35-21928A33-1-2374105中间转运站T12311322846T215-1114527T34-23421824T43232121-26销地B13172411142B21194858-121B332104222423B410856746213解：分析1、由于问题中所有的产地、中间转运站、销地都既可以看作是产地也可以看作是销地，所以这个问题可以看作是具有11个产地与销地的扩大的运输问题.2、对于扩大的运输问题我们可以建立其对应的运价表，表中将不可能的运输方案的运价标记为任意大的正数M.3、所有中间转运站的产量等于销量，由于总量为20，所以每一个中转站的运量不会超过20，所以可以规定T1、T2、T3、T4的产销量均为20。4、