第五章 運(yùn)輸與配送

1、第五章 運(yùn)輸與配送了解各種運(yùn)輸方式的特點(diǎn)理解配送的含義及特點(diǎn)，各種配送方式的特點(diǎn)和配送合理化的途徑了解配送系統(tǒng)的規(guī)劃要素和典型規(guī)劃問題，掌握運(yùn)輸線路優(yōu)化模型和配送計(jì)劃優(yōu)化方案5.1 運(yùn)輸v5.1.1 運(yùn)輸?shù)暮x與作用v含義：是指使用設(shè)備和工具，將物品從一地點(diǎn)向另一地點(diǎn)運(yùn)送的物流活動(dòng)。其中包括激活、分配、搬運(yùn)、中轉(zhuǎn)、裝入、卸下、分散等一系列操作。v功能：物品轉(zhuǎn)移和物品存儲(chǔ)v 創(chuàng)造物的空間價(jià)值v 第三利潤(rùn)源泉運(yùn)輸成本對(duì)物流成本的影響：v5.1.2基本運(yùn)輸方式v鐵路、水路、公路、航空、管道v1.鐵路鐵路承運(yùn)承運(yùn)：長(zhǎng)距離、大數(shù)量的貨運(yùn) 優(yōu)點(diǎn)：速度快、不大受自然條件限制，載運(yùn)量大，運(yùn)輸成本較低。(高鐵最

2、高試驗(yàn)時(shí)速605km/h,貨運(yùn)一般70-100km/h) 缺點(diǎn)：靈活性差，只能在固定線路上實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸，需要與其他運(yùn)輸手段配合和銜接。 鐵路運(yùn)輸?shù)慕?jīng)濟(jì)里程在200公里以上。v車皮運(yùn)輸v集裝箱運(yùn)輸鐵路建設(shè)資金渠道單一，資金匱乏 鐵路建設(shè)前期建設(shè)投入巨大，一條干線少則數(shù)百億，多則上千億v2.公路運(yùn)輸 承運(yùn)：近距離、小批量的貨運(yùn) 優(yōu)點(diǎn)：靈活性強(qiáng)，公路建設(shè)期短，易于因地制宜，對(duì)收貨站設(shè)施要求不高，可采取“門對(duì)門”運(yùn)輸形式。 公路運(yùn)輸?shù)慕?jīng)濟(jì)半徑在200公里以內(nèi)。公路運(yùn)輸1996年，我國(guó)高速公路總長(zhǎng)度為3258公里2012年年未，我國(guó)高速公路總里程達(dá)9.6萬公里資料延伸未來交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)規(guī)模v我國(guó)鐵路遠(yuǎn)景規(guī)模為

3、19萬公里，其中客運(yùn)專線鐵路為4萬公里；v公路遠(yuǎn)景規(guī)模為596.5萬公里，其中高速公路為15萬公里，v普通國(guó)道網(wǎng)規(guī)模為26.5萬公里 3. 水路運(yùn)輸 水路運(yùn)輸區(qū)分為遠(yuǎn)洋運(yùn)輸,近海運(yùn)輸,沿海運(yùn)輸,內(nèi)河運(yùn)輸 優(yōu)點(diǎn)：運(yùn)送數(shù)量極大的貨物。 工具： 一是 海船，主要用于遠(yuǎn)洋運(yùn)輸和長(zhǎng)江大河中運(yùn)輸，限于進(jìn)出深水港口。 二是 駁船，主要在河道上和江河中營(yíng)運(yùn)，具有相當(dāng)大的靈活性。 缺點(diǎn)：營(yíng)運(yùn)范圍和運(yùn)行速度受到限制。 選擇：較低的期望運(yùn)費(fèi)費(fèi)率而運(yùn)輸速度則是次考慮因素時(shí)，水路運(yùn)輸方式能在較低的變動(dòng)成本條件下承運(yùn)大批量的貨物。巴拿馬船400噸平板駁船3500t近海駁船 4. 航空運(yùn)輸 優(yōu)點(diǎn)：速度 產(chǎn)品：正?？者\(yùn)的產(chǎn)品

4、高價(jià)值、極易腐爛的產(chǎn)品 營(yíng)銷期極為有限時(shí)，如高級(jí)時(shí)裝、圣誕節(jié)產(chǎn)品 5. 管道運(yùn)輸 承運(yùn)：石油、天然氣、化學(xué)制品、水泥、下水道、供水道 性質(zhì)： 運(yùn)行時(shí)間724小時(shí)不存在回程運(yùn)輸空的“集裝箱”或“運(yùn)輸工具”高額的固定費(fèi)用低營(yíng)運(yùn)變動(dòng)成本 缺點(diǎn)：不靈活，在運(yùn)輸商品的范圍方面受到限制：只運(yùn)送氣體、液體、漿狀產(chǎn)品。海底油氣管道安全應(yīng)敲警鐘海底油氣管道安全應(yīng)敲警鐘13%78%5%4%0%20%40%60%80%鐵路運(yùn)輸公路運(yùn)輸水運(yùn)航空運(yùn)輸運(yùn)輸比例13%78%5%4%0%20%40%60%80%鐵路運(yùn)輸公路運(yùn)輸水運(yùn)航空運(yùn)輸運(yùn)輸比例v5.1.3多式聯(lián)運(yùn)v多式聯(lián)運(yùn)：由兩種及其以上的交通工具相互銜接、轉(zhuǎn)運(yùn)而共同完成

5、的運(yùn)輸過程統(tǒng)稱為復(fù)合運(yùn)輸，我國(guó)習(xí)慣上稱之為多式聯(lián)運(yùn)。聯(lián)合國(guó)國(guó)際貨物多式聯(lián)運(yùn)公約對(duì)國(guó)際多式聯(lián)運(yùn)所下的定義是：按照國(guó)際多式聯(lián)運(yùn)合同，以至少兩種不同的運(yùn)輸方式，由多式聯(lián)運(yùn)經(jīng)營(yíng)人把貨物從一國(guó)境內(nèi)接管地點(diǎn)運(yùn)至另一國(guó)境內(nèi)指定交付地點(diǎn)的貨物運(yùn)輸。而中國(guó)海商法對(duì)于國(guó)內(nèi)多式聯(lián)運(yùn)的規(guī)定是，必須有種方式是海運(yùn)。 v陸橋運(yùn)輸v在國(guó)際多式聯(lián)運(yùn)中，陸橋運(yùn)輸（Land Bridge Service）起著非常重要的作用。它是遠(yuǎn)東/歐洲國(guó)際多式聯(lián)運(yùn)的主要形式。所謂陸橋運(yùn)輸是指采用集裝箱專用列車或卡車，把橫貫大陸的鐵路或公路作為中間“橋梁”，使大陸兩端的集裝箱海運(yùn)航線與專用列車或卡車連接起來的一種連貫運(yùn)輸方式。嚴(yán)格他講，陸橋運(yùn)輸

6、也是一種海陸聯(lián)運(yùn)形式。只是因?yàn)槠湓趪?guó)際多式聯(lián)運(yùn)中的獨(dú)特地位，故在此將其單獨(dú)作為一種運(yùn)輸組織形式。北美大陸橋。v北美大陸橋是世界上歷史最悠久、影響最大、服務(wù)范圍最廣的陸橋運(yùn)輸線。北美大陸橋指從日本東向，利用海路運(yùn)輸?shù)奖泵牢骱０?，再?jīng)由橫貫北美大陸的鐵路線，陸運(yùn)到北美東海岸，再經(jīng)海路運(yùn)箱到歐洲的“海陸?！边\(yùn)輸結(jié)構(gòu)。 v該陸橋運(yùn)輸包括美國(guó)大陸橋運(yùn)輸和加拿大大陸橋運(yùn)輸。美國(guó)大陸橋有兩條運(yùn)輸線路：一條是從西部太平洋沿岸至東部大西洋沿岸的鐵路和公路運(yùn)輸線；另一條是從西部太平洋沿岸至東南部墨西哥灣沿岸的鐵路和公路運(yùn)輸線。 v?？章?lián)運(yùn)v?？章?lián)運(yùn)又被稱為空橋運(yùn)輸（Airbridge Service）。在運(yùn)輸組織

7、方式上，空橋運(yùn)輸與陸橋運(yùn)輸有所不同：陸橋運(yùn)輸在整個(gè)貨運(yùn)過程中使用的是同一個(gè)集裝箱，不用換裝，而空橋運(yùn)輸?shù)呢浳锿ǔＲ诤娇崭蹞Q入航空集裝箱。不過。兩者的目標(biāo)是一致的，即以低費(fèi)率提供快捷、可靠的運(yùn)輸服務(wù)。第一第二亞歐大陸橋v1.平板車載運(yùn)拖車（TOFC）v2.集裝箱運(yùn)輸v5.1.4運(yùn)輸系統(tǒng)服務(wù)要點(diǎn)v1.時(shí)效性v2.可靠性v3.溝通性v4.便利性v5.經(jīng)濟(jì)性v5.2 配送v5.2.1.配送概念v配送是指在經(jīng)濟(jì)合理區(qū)域范圍內(nèi)，根據(jù)客戶要求，對(duì)物品進(jìn)行揀選、加工、包裝、分割、組配等作業(yè)，并按時(shí)送達(dá)指定地點(diǎn)的物流活動(dòng)。 v配送與物流的關(guān)系商流與物流v配送的作用與意義完善了輸送及整個(gè)物流系統(tǒng)提高了末端物流的

8、經(jīng)濟(jì)效益使企業(yè)實(shí)現(xiàn)低庫(kù)存或零庫(kù)存簡(jiǎn)化手續(xù)、方便客戶提高了供應(yīng)保證程度v5.2.2.配送分類v1.按實(shí)施配送主體不同分類v配送中心配送（沃爾瑪、蘇寧、京東、肉食、蔬菜配送中心）v倉(cāng)庫(kù)配送v商店配送（早餐配送）v生產(chǎn)企業(yè)配送蘇寧易購(gòu)全國(guó)90多個(gè)配送中心v2.按配送商品種類及數(shù)量不同分類v單品種大批量配送v多品種少批量配送v成套配送v3.按經(jīng)營(yíng)形式不同的分類v銷售配送（銷售型企業(yè)配送，以配送作為銷售形式。）v供應(yīng)配送（連鎖配送）v銷售供應(yīng)一體化配送（即是銷售又是代理）v代存代供配送v5.2.1配送的組織v定時(shí)配送（定時(shí)不定量）日配、準(zhǔn)時(shí)配送v定量配送v定時(shí)定量配送v定時(shí)定線路配送v即時(shí)配送v5.2.

9、4配送合理化v基本思想均衡化、“效益背反”v途徑專業(yè)化配送加工配送共同配送送取結(jié)合準(zhǔn)時(shí)配送系統(tǒng)即時(shí)配送v5.3配輸送系統(tǒng)規(guī)劃與優(yōu)化v5.3.1配輸送系統(tǒng)規(guī)劃因素成本競(jìng)爭(zhēng)其他因素v5.3.2運(yùn)輸配送優(yōu)化問題v1.起訖點(diǎn)不同的單一路徑規(guī)劃問題最短路徑法2.多個(gè)起訖點(diǎn)的路徑規(guī)劃問題線性規(guī)劃3.巡回路徑規(guī)劃問題流動(dòng)推銷員v巡回路徑規(guī)劃問題起訖點(diǎn)重合的問題起訖點(diǎn)重合的路徑問題一般被稱為推銷員問題。直覺方法和啟發(fā)式方法是求解這類問題的有效方法。 例如，好的路線規(guī)劃中應(yīng)沒有線路交叉，呈凸形或水滴形。v行車路線和時(shí)刻表的制訂原則v劃分站點(diǎn)群以分派車輛時(shí)，將距離靠近的站點(diǎn)劃在一起；v在安排每天各車的運(yùn)輸線路時(shí)，

10、同樣要使它們的站點(diǎn)群不重疊；v從距離倉(cāng)庫(kù)最遠(yuǎn)的站點(diǎn)開始劃分站點(diǎn)群，分派車輛；v各卡車的行車路線應(yīng)呈水滴狀，避免交叉；v對(duì)于孤立于站點(diǎn)群之外的站點(diǎn)，可采用其它配送方式，如第三方服務(wù)；v各站點(diǎn)規(guī)定的取貨/送貨時(shí)間要與行車路線之間協(xié)調(diào)；多起點(diǎn)多終點(diǎn)的問題例：一家肥皂和清洗劑生產(chǎn)商在Cincinnati, Denver, and Atlanta 有三家生產(chǎn)廠，主要的倉(cāng)庫(kù)位于New York, Boston, Chicago, Los Angeles, and Dallas. 預(yù)計(jì)下年各倉(cāng)庫(kù)的需求為，倉(cāng)庫(kù)年銷量（千箱）New York50Boston10Chicago60Los Angles30Dall

11、as20總計(jì)170v各生產(chǎn)廠家到各倉(cāng)庫(kù)每千箱的運(yùn)費(fèi)：New YorkBostonChicagoLos AngelsDallasCincinnati240300160500360Denver420440300200220Atlanta300340300480400從到v工廠的能力限制：Cincinnati 100,000箱Denver 60,000箱Atlanta 50,000箱。公司希望建立一個(gè)調(diào)撥計(jì)劃使得運(yùn)輸成本最小。數(shù)學(xué)模型：設(shè)X11是從第一個(gè)工廠（Cincinnati）運(yùn)到第一個(gè)倉(cāng)庫(kù)(New York)的千箱數(shù);同理設(shè)Xij是從第i個(gè)工廠到第j個(gè)倉(cāng)庫(kù)的千箱數(shù)，i=1,2,3; j=1,2

12、,3,4,5;則問題就是要最小化：C=240X11+ 300X12 + 160X13 + 500X14 + 360X15 + 420X21+ 440X22 + 300X23 + 200X24 + 220X25 + 300X31+ 340X32 + 300X33 + 480X34 + 400X35變量Xij要滿足倉(cāng)庫(kù)需求的約束：X11+ X21 + X31 =50 X12+ X22 + X32 =10X13+ X23 + X33 =60X14+ X24 + X34 =30X15+ X25 + X35 =20和生產(chǎn)能力的約束：X11+ X12 + X13 +X14+ X15 100 X21+ X2

13、2 + X23 +X24+ X25 60 X31+ X32 + X33 +X34+ X35 50 另外還有：Xij0利用一般的線性規(guī)劃解法，就可以解得：X11=40； X13=60； X24=30； X25=20； X31=10； X32=10；其余為零。406010103020CincinnatiDenverAtlantaNew YorkBostonChicagoLos AngelesDallasv5.3.4配送計(jì)劃優(yōu)化方法-節(jié)約法v節(jié)約里程法又稱節(jié)約算法或節(jié)約法，是指用來解決運(yùn)輸車輛數(shù)目不確定的問題的最有名的啟發(fā)式算法。 v1.問題描述第一節(jié)第一節(jié) 單中心配送路線選擇與車輛調(diào)度單中心配送路

14、線選擇與車輛調(diào)度 一、單中心配送的節(jié)約法原理一、單中心配送的節(jié)約法原理 單中心配送，是指一個(gè)配送中心向所屬n個(gè)用戶送貨，各用戶的需求量為bj(j=1,2,n)。假定以汽車作為配送車輛，配送車按其載重量的大小不同有p種，載重量為QK(K=1,2p)的發(fā)送車有xK臺(tái),QK-1QK,且 （61） 解決這類配送問題的一種有效方法節(jié)約法。節(jié)約法是由克拉克（Clarke）和懷特（Wright）提出來的，是一種啟發(fā)式方法。節(jié)約法的基本原理節(jié)約法的基本原理 如圖62，由物流網(wǎng)點(diǎn)B0向兩個(gè)用戶B1、B2送貨，B0至各用戶的最短運(yùn)輸距離分別為d0,1和d0,2；用戶需求量各為b1，b2；兩用戶之間的最短運(yùn)輸距離為

15、d1,2。當(dāng)用兩臺(tái)車分別對(duì)兩個(gè)用戶各自往返送貨時(shí)，運(yùn)輸總距離為： ）（2,01 ,012ddsB2B1B02d0,22d0,1圖圖32 各用戶分別送貨各用戶分別送貨 如果改用一臺(tái)車巡回送貨（假定汽車能夠負(fù)荷b1、b2時(shí)），如圖63，則總運(yùn)輸距離為 后一種方案比前一種方案可節(jié)約運(yùn)輸里程 式65稱為節(jié)約量公式， 為B1和B2之間的節(jié)約量。顯然，將節(jié)約量大的兩個(gè)用戶連接起來采用巡回方式送貨，則可獲得較大的節(jié)約。 （6-5）B2B1B0d1,2d0,2d0,1圖圖63 節(jié)約法示意圖節(jié)約法示意圖2 , 12 , 01 , 02 , 1ddds2, 12, 01 , 02ddds21，S 二、節(jié)約法的計(jì)算

16、過程節(jié)約法的計(jì)算過程 設(shè)由配送中心B0向用戶Bj (j=1, 2, , n)送貨，各用戶需求量為bj；配送中心與用戶間的最短距離為d0,j，用戶之間的距離為di,j (i=1, 2, , n; j=1, 2, , n)；配送車按其載重量的大小不同有p種，載重量為QK(K=1,2p)的發(fā)送車有xK臺(tái)，QK-1QK。 假定： （6-6）計(jì)算過程如下：計(jì)算過程如下： 先求初始解。先求初始解。 假定載重量最小的汽車臺(tái)數(shù)是無限多的，即x1=。對(duì)每一用戶各派一臺(tái)最小的車往返送貨，得一初始可行方案。顯然這一方案的運(yùn)輸效率是很低的，而且x1=的假設(shè)實(shí)際也不存在。 然后迭代求滿意解。然后迭代求滿意解。 計(jì)算每?jī)?/p>

17、個(gè)用戶之間的節(jié)約量，按節(jié)約法原理對(duì)方案進(jìn)行修正。修正時(shí)，以節(jié)約量的大小為順序，從大到小依次將節(jié)約量大的用戶連接到巡回路線中，并考慮汽車載重量和各種車輛臺(tái)數(shù)的約束。反復(fù)進(jìn)行這樣的修正，直至再?zèng)]有可連接的用戶時(shí)為止。 整個(gè)計(jì)算過程可在節(jié)約量表上進(jìn)行。 下面用例子說明計(jì)算過程。 例：由配送中心B0向12個(gè)用戶Bj (j=1,2,12)送貨，各點(diǎn)之間的運(yùn)輸里程和各用戶的需求量見表6-1。表6-2為可供調(diào)度的車輛數(shù)目及其載重量。 表表6-1 6-1 各點(diǎn)之間里程表（單位：公里）各點(diǎn)之間里程表（單位：公里） 表表6-2 6-2 可供調(diào)度的汽車可供調(diào)度的汽車 解：由表6-1中的數(shù)據(jù)，按節(jié)約量公式（6-5）計(jì)

18、算每?jī)捎脩糁g的節(jié)約量Si,ji,j 列于表6-3，稱節(jié)約量表。 表表6-3 6-3 節(jié)約量表（單位：公里）節(jié)約量表（單位：公里）bj B0 1.2 B1 1.7 18 B2 1.5 18 28 B3 1.4 10 20 34 B4 1.7 10 20 22 26 B5 1.4 10 16 16 20 38 B6 1.2 10 20 26 30 44 50 B7 1.9 10 20 20 24 42 50 58 B8 1.8 10 16 16 20 38 50 54 68 B9 1.6 10 20 32 36 44 50 64 72 68 B10 1.7 10 20 34 42 44 50 6

19、4 72 76 84 B11 1.1 10 20 34 46 44 50 64 72 70 84 92 B12 如如: :S S1,21,2d d0,10,1+ +d d0,20,2d d1,2 1,2 9 914145 5 1818 S S2,42,4d d0,20,2+ +d d0,40,4d d2,4 2,4 141423231717 2020 設(shè)ti,j(i=0,1,12; j=1,2,12；ij )表示i、j兩點(diǎn)是否連接在一起的決策變量，并對(duì)其取值作如下定義： ti,j=1 表示i、j用戶連接，即在同一巡回路線中； ti,j=0 表示i、j用戶不連接，即不在同一巡回路線中； t0,j

20、=2 表示j用戶只與配送中心B。連接，由一臺(tái)車單獨(dú)送貨。 根據(jù)以上定義，對(duì)任一用戶j,有以下等式成立：j=1, , n （6-7）迭代求解：迭代求解： 第一步，求初始解第一步，求初始解 每用戶各派一臺(tái)車單獨(dú)送貨，得初始方案如表64。表中B0列中的數(shù)字為ti,j的取值。此方案的總行程為728公里。 按表64的初始方案，所用汽車臺(tái)數(shù)如表65所列。 表表6-4 6-4 初始方案初始方案 表表65 65 初始方案所用汽車臺(tái)數(shù)初始方案所用汽車臺(tái)數(shù)bj B0 1.2 2) B1 1.7 2) 18 B2 1.5 2) 18 28 B3 1.4 2) 10 20 34 B4 1.7 2) 10 20 22

21、26 B5 1.4 2) 10 16 16 20 38 B6 1.2 2) 10 20 26 30 44 50 B7 1.9 2) 10 20 20 24 42 50 58 B8 1.8 2) 10 16 16 20 38 50 54 68 B9 1.6 2) 10 20 32 36 44 50 64 72 68 B10 1.7 2) 10 20 34 42 44 50 64 72 76 84 B11 1.1 2) 10 20 34 46 44 50 64 72 70 84 92 B12 第二步，按下述條件在初始方案表中尋找具有第二步，按下述條件在初始方案表中尋找具有最大節(jié)約量的用戶最大節(jié)約量

22、的用戶i i、j j（1）t0,i、t0,j0ij；（2）Bi、Bj尚未連接在一條巡回路線中；（3）考慮車輛臺(tái)數(shù)和載重量的約束。 如果最大節(jié)約量有兩個(gè)或兩個(gè)以上相同時(shí)，可隨機(jī)取一個(gè)。 按此條件，在初始方案表64中尋到具有最大節(jié)約量的一對(duì)用戶為：i=11,j=12，其節(jié)約量為92公里。將11和12兩用戶連接到一個(gè)運(yùn)輸回路中，并在對(duì)應(yīng)的格中記上t11,12的值，用“1）”表示。 第三步，按第三步，按t ti,ji,j的定義和公式的定義和公式6767修正修正t ti,ji,j的值的值。 B11與B12連接，即令t11,12=1，由公式67得： t0,11=1 t0,12=1 其他不變。第四步，按以下

23、原則修正第四步，按以下原則修正b bi i、b bj j （1）t0,i或t0,j等于0時(shí)，令bi或bj等于0； （2）t0,i或t0,j等于1時(shí)，令bi或bj等于所在巡回路線中所有用戶需求量之和，以此代替原bi或bj,因此 b11=b12=1.1+1.7=2.8（噸） 得改進(jìn)方案（表6-6、表6-7）。 改進(jìn)后的方案比原方案少一臺(tái)發(fā)送車，總發(fā)送距離減少92公里。 表表6-6 6-6 第一次迭代方案第一次迭代方案 表表6-7 6-7 該方案所用汽車臺(tái)數(shù)該方案所用汽車臺(tái)數(shù) 重復(fù)第二步，按下述條件在第一次迭代方案表重復(fù)第二步，按下述條件在第一次迭代方案表6 66 6中尋找具有最大節(jié)約量的用戶中尋找

24、具有最大節(jié)約量的用戶i i、j j（1）t0i、t0j0ij；（2）Bi、Bj尚未連接在一條巡回路線上；（3）考慮車輛臺(tái)數(shù)和載重量的約束。 如果最大節(jié)約量有兩個(gè)或兩個(gè)以上相同時(shí)，可隨機(jī)取一個(gè)。 按此條件，在表66中尋得具有最大節(jié)約量的用戶有兩對(duì)，分別為：i=10,j=11和i=10,j=12 ，其節(jié)約量均為84公里，任取一對(duì)i=10, j=11，將其連接到一個(gè)回路中。 重復(fù)第三步，按第三步，按t ti,ji,j的定義和公式的定義和公式6767修正修正t ti,ji,j的值。的值。 B10與B11連接，則t10,11=1，由公式67得： t0,11=0 t0,10=1 其他不變。重復(fù)第四步，按以下原則修正重復(fù)第四步，按以下原則修正b bi i、b bj j （1）t0,i或t0,j等于0時(shí)，令bi或bj等于0； （2）t0,i或t0,j等于1時(shí)，令bi或bj等于所在巡回路線中所有用戶需