第六章运输合理化

第六章运输合理化第一节合理运输与不合理运输第二节运输方式选择第三节最短运输路线选择第四节直达运输问题优化模型及求解第五节可中转运输问题优化模型及求解1第一节合理运输与不合理运输一、合理运输的重要指标广义来讲，合理运输应从三个层面衡量：一是运输系统自身的合理性；二是运输对物流系统的合理性；三是运输对社会影响的合理性。这里主要是从运输系统自身和物流系统的角度讨论运输的合理性：运输成本、运输时间、运输一致性、运输安全性。21.运输成本运输成本是指为两个地理位置间的货物运输所支付的运输费用以及行政管理费用、维护运输期间存货的有关费用和提供额外服务的附加费。对外包运输服务，运输成本包括在起讫点之间运输收取的运费和各种附加费，如起点的取货费、终点的送货费、保险费用等；如果是自有运输，运输成本包括燃油成本、人工成本、维修成本、设备折旧和管理成本等。32.运输时间运输时间也称运输周期，是指完成某起讫点之间特定运输任务所需耗费的时间，包括在途时间和两端点的装卸作业时间。不能提供门到门直达运输的运输方式，需要由其他方式进行转运，转运时需要换乘转装，转运和换装所化的时间均应包含在运输时间内。43.运输一致性运输一致性是指在若干次相同运输中履行某一特定运次所耗费的时间与计划运输时间或前几次运输的平均运输时间相比较的差异性。运输一致性可用运输时间变化率来衡量。一致性是运输可靠性的反映，被看作是高质量运输的重要特征。54.运输安全指货物安全，即运输过程中货物的灭失与损坏。不同的运输方式这种灭失与损失的可能程度是不一样的。6从物流系统的角度看运输的合理性，仅用上述四个指标衡量是不够的。例如，大批量的运输方式具有规模效益，运输成本低，但如果满足小批量的需求，大批量运输会使收货地的库存增大，对存储成本的影响不利，从而影响整个物流系统的成本。这一问题可用下面不同运输批量下的库存曲线予以说明。7如图3-1，某单位一月需要某种物资Q吨，当用卡车一次运往，用户的月平均库存量为Q/2；如果将该用户所需物资与其他用户的物资混合装车，每次给该企业运送Q/4，分4次运往，则该用户的月平均库存量降为Q/8。显然，后者能使用户的库存费用降低了3倍。如果不能与其他用户进行混合装车，运输费用高，是否还分4次运往？8（I）Q（II）Q/4时间库存量图3-1不同运输批量下的库存曲线二、不合理运输的表现形式对流运输。同种货物的相向运输。迂回运输。绕道运输。弃水走陆。有水路不走水路。铁路短途运输。铁路经济运距在500公里以上。水路过近运输。水路的经济运距比铁路更远。起程或返程空驶。货源计划不周或自营。亏吨或超载运输。不正常的市场竞争或片面追求低成本。无效运输。被运输的货物杂质较多，浪费运力。9三、不合理运输产生的原因1.运输方式或运输工具使用不当不同的运输方式有各自的特点，水路运输批量大、运费低，但速度慢，不能实现门到门运输，只有在远距离运输的条件下才能体现优势。10运输工具使用不当也会产生不合理运输。汽车拖车运输、火车加挂车皮可以节约动力；集装箱运输和托盘的应用可以提高装卸效率、保证货物安全、降低包装成本；散装及罐车对粉状、液态货物运输损耗小，安全性好；袋鼠式车皮、大型半挂车有利于解决大型设备整体运输问题；“滚装船”对车载货的运输问题有效；罐式集装箱有利于液体货物的多式联运。112.运输路线选择不合理复杂的运输网络中，仅凭经验确定运输路线，很难达到系统合理化的目标，必然出现对流运输、迂回运输等不合理的运输现象。优化运输路线必须遵循系统论的观点，运用系统工程的方法进行运输路线的选择。12珠三角地区的运输网络133.不恰当的自营运输运输社会化是现代物流发展的趋势，它符合大生产优势和专业分工原则。自营运输规模小，运输工具利用率低。2005年《第六次中国物流市场供需状况调查报告》中的资料显示，我国生产制造企业销售物流中自理和部分自理的比例为69%，购进物流中自理和供货方提供的比例为81%，64%的生产制造企业拥有自己的汽车车队。发达国家50%以上企业使用第三方物流，美国58%、日本80%。144.运输策略运用不够运输策略包括联合运输、适度中转、配载运输、“就站”直拨等。联合运输是通过联合协议将不同用户相同起讫点之间需要运输的货物合并起来进行运输；当有多个相同方向的小批量运输时，采取中转运输是必要的。配载运输是采用配载技术提高运输工具实载率的方法；“就站”直拨是指车站、码头卸车卸船的货物直接换装运送到客户。155.缺乏物流系统合理化的全局观念物流系统是一个有机整体，局部最优并不能保证整体最优，仅考虑运输活动或运输活动中的某个环节的合理是不够的。在考虑运输子系统合理化的同时，还应从物流系统整体合理化的角度出发，考虑运输系统对仓储、装卸、包装、加工等子系统的影响。16第二节运输方式选择一、五种基本运输方式的营运特征营运特征铁路公路水路管道航空速度32451可得性21453可靠性32415能力23154频率42513成本34125灭失与损坏54213合计得分221821202417表3－1五种基本运输方式的营运特征注：最低得分为最好选择运输方式时，应根据运输环境的需要和不同运输方式的营运特征，综合考虑合理化运输的目标进行抉择。运输环境主要包括：运输物品的特性、运输批量、运输距离、运输时间、运输安全、运输费用等。18二、基于成本的运输方式选择成本通常是人们选择运输方式时考虑的重要因素。考虑成本不能只考虑运输一个环节，还应分析所选运输方式对其他物流环节乃至整个物流系统合理化的影响。图3-2不同运输方式的费用比较△×○△△××○○×保管费用△运输费用○合计费用公路运输铁路运输航空运输费用19运输成本还与运输距离有关，不同的运输方式其经济运距是不同的。图3-3是公路、铁路、水路三种运输方式的经济运距的比较。图3-3三种运输方式的经济运距比较铁路运输水路运输公路运输距离单位运输成本ⅠⅡⅢ20运输成本还与运输工具及实载率有关选择运输方式时应根据运输货物的特性选择运输工具，同时考虑提高运输工具的实载率。实载率的两个含义：一是单车实际载重与运距之乘积和标定载重与行驶里程之乘积的比率，这在安排单车、单船运输时，是作为判断装载合理与否的重要指标；二是车船的统计指标，即一定时期内车船实际完成的物品周转量（以吨公里计）占车船载重吨位与行驶里程乘积的百分比。21三、基于其他服务特性的运输方式选择有些时候，托运人或购买者选择运输方式重点考虑的是成本以外的服务特性，如对贵重货物、紧急需求的货物、缺货会给生产带来重大损失的货物等，他们更多考虑的是要求运输时间更短、波动性小、货物更安全等，这样可以使他们保持或创造竞争优势，获取更多的利润。22第三节最短路线选择一、最短路线问题的描述最短路线问题通常用网络理论进行研究，一般可描述为：设G=(V,E)为连通图，V为图中点的集合，E为边的集合，图中各边（vi,vj）有权di,j(di,j=∞表示vi,vj之间无边），vi,vj为图中任意两点，求一条道路μ，使它是从vs到vt的所有路中总权最小的路。即：最小）（)v,(vjiijdL23二、最短路线问题的求解求解网络中指定两点vs,vt间的最短路，或从指定点vs到其余各点的最短路，目前Dijkstra标号法被认为是求无负权网络最短路问题的最好方法。算法的基本思路基于以下原理：若序列｛vs,v1,…,vn-1,vn｝是从vs到vn的最短路，则序列｛vs,v1,…,vn-1｝必为从vs到vn-1的最短路。24Dijkstra标号法的计算方法如下：定义两种标号：T标号与P标号，T标号为试探性标号（或称临时标号),P为永久性标号，给vi点一个P标号，表示从vs到vi点的最短路权，vi点的标号不再改变；给vi点一个T标号，表示vs到vi点的估计最短路权的上界，是一种临时标号，凡没有得到P标号的点都有T。算法每一步都把某一点的T标号改为P标号，当终点vt得到P标号时，全部计算结束。25计算步骤：(l）给vs以P标号，P（vs）=0，其余各点均给T标号，T(vi）=∞。(2）若vi点为刚得到P标号的点，考虑这样的点vj:(vi,vj）属于E，且vj为T标号。对vj的T标号进行如下的更改：])()(min[ijijjdvPvTvT，(3）比较所有具有T标号的点，把最小者T标号改为P标号，即：])(min[iivTvP当存在两个以上最小者时，任取一个改为P标号。若终点得到P标号则计算结束,否则用iivv代替转回（2）。26例3-1某家运输公司要把A市的一批货物运送到B市，该公司根据这两个城市之间可选择的行车路线地图，绘制了图3-5的公路运输网络。图中，圆圈表示节点，其中A市①为起点、B市⑩为终点（目的地），箭线表示两个节点之间的公路路段，箭线旁的数字为该路段的运输里程。试用Dijkstra算法求运输网络图3-5中v1点到v10点的最短路线。2728市A市B300100175150200275300125175200275400200250150100图3-5公路运输网络V1V2V5V8V4V7V9V10V3V6解：（1）首先给v1以P标号，P(v1)=0，给其余所有点T标号，T(vi)=∞(i=2,…,10)，如图3-5-1（2）由于（v1,v2），（v1,v3），（v1,v4）边属于E，且v2,v3,v4为T标号，所以修改这三个点的标号：100]1000,min[])()(min[21122，，dvPvTvT150]1500,min[])()(min[31133，，dvPvTvT175]1750,min[])()(min[41244，，dvPvTvT（3）比较所有T标号，T(v2)为100最小，所以令P(v2)=100如图3-5-22930市A市B300100175150200275300125175200275400200250150100图3-5-2公路运输网络V1V2V5V8V4V7V9V10V3V6100150175∞∞∞∞∞∞0市A市B300100175150200275300125175200275400200250150100图3-5-1公路运输网络V1V2V5V8V4V7V9V10V3V6∞∞∞∞∞∞∞∞0∞（4）v2为刚刚得到P标号的点，考察（v2,v5），（v2,v6）的端点v5，v6。400]300100,min[])()(min[52255，，dvPvTvT375]275100,min[])()(min[62266，，dvPvTvT（5）比较所有T标号，T(v3)为150最小，所以令P(v3)=15031（6）v3为刚刚得到P标号的点，考察（v3,v5），（v3,v6），（v3,v7）的端点v5，v6，v7。350]200150400min[])()(min[53355，，，dvPvTvT325]175150,375min[])()(min[63366，，dvPvTvT425]275150,min[])()(min[73377，，dvPvTvT（7）比较所有T标号，T(v4)为175最小，所以令P(v4)=17532（8）v4为刚刚得到P标号的点，考察（v4,v6），（v4,v7）的端点v6,v7。325]200175,325min[])()(min[64466，，dvPvTvT425]300175,425min[])()(min[74477，，dvPvTvT（9）比较所有T标号，T(v6)为325最小，所以令P(v6)=32533（10）v6为刚刚得到P标号的点，考察（v6,v8），（v6,v9）的端点v8,v9。725]400325,min[])()(min[86688，，dvPvTvT575]250325,min[])()(min[96699，，dvPvTvT（1