冷鏈車輛統(tǒng)一調(diào)度平臺的優(yōu)化設(shè)計方案概要

1、冷鏈車輛統(tǒng)一調(diào)度平臺優(yōu)化設(shè)計方案鄭明杯第五屆物流設(shè)計大賽題目： 冷鏈車輛統(tǒng)一調(diào)度平臺的優(yōu)化冷鏈車輛統(tǒng)一調(diào)度平臺優(yōu)化設(shè)計方案冷鏈車輛統(tǒng)一調(diào)度平臺的優(yōu)化設(shè)計方案、前言1.1鄭明公司簡介上海鄭明現(xiàn)代物流有限公司于 2011年5月正式成立。其前身是 1994年成立的上海鄭明汽車運輸有限公司。深耕于冷鏈物流領(lǐng)域的 上海鄭明現(xiàn)代物流有限公司初創(chuàng)至今已走過 20多年的歷程，由單一 的冷鏈運輸商已華麗轉(zhuǎn)型為將商流、物流、信息流和資金流整合為一 體的供應(yīng)鏈集成商，正朝著領(lǐng)先的專業(yè)供應(yīng)鏈解決方案提供商邁進。 鄭明現(xiàn)代物流有限公司主要從事冷鏈物流、汽配物流、電商物流、商 貿(mào)物流、供應(yīng)鏈金融等領(lǐng)域的服務(wù)。鄭明現(xiàn)代物流

2、秉承“心系所托， 物暢其流”的服務(wù)理念，以優(yōu)質(zhì)的服務(wù)、規(guī)范的管理、領(lǐng)先的技術(shù)和 強大的資源整合能力，以每年超過 50%勺增長速度在中國物流業(yè)中迅 速崛起?，F(xiàn)代化冷鏈運輸車輛600余輛，特種集裝箱運輸車輛50余輛, 廂式及其他運輸車輛300余輛。鄭明現(xiàn)代物流在全國各地設(shè)有倉儲基 地和冷庫中心，目前擁有 240000萬平方米倉儲中心，在上海松江、 上海浦東、南京、蕪湖、儀征等地擁有大型物流中心。1.2鄭明公司冷鏈車輛統(tǒng)一調(diào)度平臺優(yōu)化設(shè)計方案簡介隨著公司的不斷發(fā)展擴大，訂單越來越多，運力不足問題日益突 出，不得不引入社會車輛。而社會車輛的監(jiān)管問題關(guān)系到運輸產(chǎn)品的 質(zhì)量安全問題，解決如何將社會車輛納入

3、到鄭明公司的統(tǒng)一調(diào)度平 臺、提高車輛利用率及制定科學(xué)合理的返程運價是本方案對冷鏈車輛 統(tǒng)一調(diào)度平臺的主要優(yōu)化內(nèi)容。1.2.1方案思路本方案以“鄭明公司”全部案例為方案設(shè)計背景，以案例八為方案設(shè)計對象。在老師的指導(dǎo)下對案例進行了詳細分析，找到了冷鏈車輛統(tǒng)一調(diào) 度平臺存在的主要問題。然后針對這些問題查找了大量文獻， 以此為 基礎(chǔ)分別進行優(yōu)化設(shè)計得到各個問題的優(yōu)化方案，最終形成鄭明公司冷鏈車輛統(tǒng)一調(diào)度平臺的優(yōu)化設(shè)計方案。122方案數(shù)據(jù)來源方案數(shù)據(jù)來源于案例、圖書館、互聯(lián)網(wǎng)等多種途徑，查閱相關(guān)書 籍?dāng)?shù)、期刊論文、碩博論文以及大量第一、二、三屆全國大學(xué)生物流 設(shè)計大賽資料。最大限度的獲取相關(guān)資料，為方案

4、提供了強有力的理 論支撐的同時，學(xué)習(xí)到了新穎的觀點與思考問題的方法，開闊了我們 的思路，對我們看待問題的角度以及解決方案的尋找都有顯著性的幫 助。1.2.3方案主要內(nèi)容1. 社會車輛與鄭明公司車輛調(diào)度平臺的對接解決方案2. 車輛調(diào)度優(yōu)化平臺設(shè)計3. 運輸價格制定方案二、鄭明公司冷鏈車輛統(tǒng)一調(diào)度平臺現(xiàn)狀分析隨著公司的發(fā)展，華東地區(qū)的配送訂單越來越多，并且客戶要求 的也越來越高，而且，此時公司的運力已經(jīng)無法滿足訂單的要求，公 司不得不引入社會車輛，由此帶來的調(diào)度以及相應(yīng)的管理難度不斷加 大。此時引入的社會車輛當(dāng)公司運力不足引入的社會車輛雖然也具有 全程的冷鏈信息監(jiān)控功能，包括車輛實時監(jiān)控、歷史軌跡

5、、查詢、報 警功能、遠程控制、互動功能、統(tǒng)計報表等功能，鄭明公司在冷鏈物 流全程安全監(jiān)控在全國處于前列位置， 由統(tǒng)一平臺進行監(jiān)控，但問題 在于社會車輛不在該公司的統(tǒng)一平臺進行統(tǒng)一管理， 這就加大了管理 難度，同時質(zhì)量安全問題不能進行即時監(jiān)控。為了進一步降低物流成本，提高物流配送效率和車輛利用率，需 要進一步降低車輛空載率。但在運輸過程中，完全沒有空載是不可能 的，有些空載是不可避免的運輸生產(chǎn)輔助過程，根據(jù)有關(guān)調(diào)查資料， 我國運輸車輛空載率達到37%所以如何制定一個合理科學(xué)的返程運 價也是十分關(guān)鍵的，對節(jié)約物流成本具有重要作用。三、社會車輛與鄭明公司車輛調(diào)度平臺的對接解決方案3.1選用安全、信用

6、評級高的社會車輛進行合作在運力不能滿足訂單配送的情況下，公司不得不引入社會車輛， 由于人們對冷鏈物流的安全問題越來越重視，所以在引入社會車輛 時，需要對車輛進行篩選，對車輛所在公司的經(jīng)營狀況、安全狀況、 服務(wù)質(zhì)量等方面進行考評，在出了安全問題是能做到有源可尋。3.2對社會車輛進行分類根據(jù)與社會車輛的合作時間、合作次數(shù)，對社會車輛進行分類 管理，對于長期合作的社會車輛，簽訂合同，將信息錄入鄭明公司冷 鏈車輛統(tǒng)一調(diào)度管理系統(tǒng)中進行管理；對于臨時性的社會車輛，比如 在訂單比較多，且運力不足急需車輛時的突發(fā)狀況時，可以先付50%的運輸費用，當(dāng)貨物安全到達后，再付余下的運輸費用。3.3 在社會車輛上安裝

7、監(jiān)管終端，將信息傳輸?shù)洁嵜鞴拒囕v調(diào) 度統(tǒng)一平臺由于社會車輛不是公司自有的，在管理上難度較大，同時在運輸 過程中貨物的質(zhì)量安全問題需要進行控制。 注重新技術(shù)的應(yīng)用，如應(yīng) 用溫度傳感、移動互聯(lián)網(wǎng)、衛(wèi)星定位、地理信息系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)等信息 技術(shù)，并借助安裝在冷藏車上的衛(wèi)星定位終端和溫度采集設(shè)備，實現(xiàn)對運輸過程中的溫度、位置、時間但等關(guān)鍵信息的實時采集和在線傳 輸，并最終公開展示在互聯(lián)網(wǎng)上，實現(xiàn)溫度信息的全程透明監(jiān)控和遠 程可視，以保障運輸過程的全程冷鏈。根據(jù)企業(yè)的具體需求研制出“RFID冷鏈溫度管理系統(tǒng)”及“GPS+ 溫度監(jiān)控冷鏈管理系統(tǒng)”。通過現(xiàn)金的 RFID技術(shù)、GPS技術(shù)、無線 通訊技術(shù)及溫度傳

8、感技術(shù)的有機結(jié)合，在需要恰當(dāng)?shù)臏囟裙芾韥肀ＷC 質(zhì)量的生鮮食品管理中，將溫度變化記錄在帶溫度傳感器的RFID標(biāo)簽上或?qū)崟r的通過具有 GPS及溫度傳感功能的終端結(jié)合無線通訊技 術(shù)上傳到企業(yè)的統(tǒng)一管理平臺，對產(chǎn)品的生鮮度進行細致地、實時地 管理。這樣可以解決食品流通中的質(zhì)量監(jiān)控問題。四、車輛調(diào)度平臺優(yōu)化方案設(shè)計4.1車輛調(diào)度模型建立定義在某個時段t內(nèi)，假設(shè)有m車輛調(diào)度請求任務(wù)，該車輛調(diào)度 請求的地點的坐標(biāo)為(Xi, y)首先設(shè)調(diào)度的無車輛任務(wù)的車輛共有i輛，在監(jiān)控的中心地圖上，他們的位置都會精確的顯示，設(shè)位置坐標(biāo) 為(Xi,yJ，所以這樣在地圖上就能夠獲得任一輛車到任務(wù)申請地點的 距離，dij是車輛

9、j距離申請位置i的距離。依上所述，該車輛調(diào)度模型的數(shù)學(xué)表達式為：mlmlmin( f)八 ' 幣八 'Cj * djj * xiji =1 j =1i =1 j =11,汽車j調(diào)度到任務(wù)請求 式中，X廠0,其他其中，給出約束條件，每一輛車只可以完成一項請求,因此第一個約第13頁束條件為:11X12X13Xn21X22X23X 2lX ml同時，給出第二個約束條件，由于每項請求只能由一輛車完成,所以第二個約束條件表述為：兀11 +兀21十兀典+兀肋二1丹+心+心2 +陥=1“ +兀爼+E +兀誡米用矩陣表示如下:Mi n(f)二exAX=1,X11IIIIIIII1"1

10、 1 -1滿足上述條件的一個可行解X.可以表示為矩陣形式：一個元素為1其余元素為1,X111X12Xu11I X21X22X2lXij1 :a:11-Xm1Xm21Xml其中，<ij表示為解矩陣，滿足上述條件的解矩陣每行有且只有0。它的每一列也有且有一個元素為其余元素為04.2模型求解算法本文采用了匈牙利算法來求解上述數(shù)學(xué)模型， 該算法的主要思想 是盡量調(diào)整效率矩陣C的元素，這樣使得新的效率矩陣 c','和c仍 舊是等效的，并且c'的每一行和每一列至少有一個零元素，要重要 的是沒有負的元素，調(diào)度問題需要的解仍舊是相同的。采用匈牙利法求解主要步驟如下：1）首先變換系

11、數(shù)矩陣，使每行每列都出現(xiàn)0元素，從系數(shù)矩陣 的每行每列減去該行或者列的最小元素，再從所得矩陣的各列 （行） 減去該列（行）的最小元素，使得出新系數(shù)矩陣。2）進行行列檢驗：對新系數(shù)矩陣找不同行，不同列的0元素。首先從含0元素最少的行開始，圈出此行的一個0元素，同時劃去與 該0元素同行或同列的其它元素0元素。然后對余下部分重復(fù)這一做 法，直到查完各行。所有帶圈的0元素便是最大數(shù)目的不同行，不同 列的0元素，如果帶圈0元素恰有n個，則這些元素的行，列下標(biāo)數(shù) 偶便構(gòu)成原問題的最小分派。求解過程至此結(jié)束，如果帶圈0元素少 于n個。3）做出覆蓋所有0元素的最少直線集合。具體方法是（1）對沒 有圈的行打V號

12、。（2）對打V行中所有0元素的所在列打V號。 對打V列中帶圈元素的所在行打 V號。（4）重復(fù) 兩步，直到得 不出新的打V行，打V列，（5）對無V號的行畫橫線，對有V號的列 畫縱線。這樣得出的直線全體，便是能覆蓋所有0元素的最少直線集 合。4）變換矩陣。以得出新的0元素，從未被直線覆蓋的部分找出 最小元素，然后從未畫直線的行減去此最小元素， 并從畫直線的列加 上此最小元素，得出新的系數(shù)矩陣，然后，返回第二步。4.3仿真結(jié)果分析在MATLAB70環(huán)境下完成的，驗證本文算法的實驗結(jié)果。由表1的結(jié)果可以看到，車的行駛距離乘上車每公里的運輸成本量一般等 于車輛的運輸成本。當(dāng)調(diào)度車型不能滿足該成本時，則可

13、以考慮換車 輛類型，車輛的運輸成本如表1所示。表1調(diào)度車輛與請求任務(wù)的距離車輛 任務(wù)、12345678910A1020151930518161312B412891620221796C35129162568118D13218149163162112E15232491852113912表2車輛的運輸成本車輛任務(wù)、12345678910A3080OOOO120157248OO48B12481618646088511824COO20OOOO64OO24OOOO32D3984OOOO364812412OO48E45924810721564391848由于任務(wù)請求與可用來調(diào)度的車輛數(shù)量不同， 為了滿足匈牙

14、利解法的條件， 算法必須補充5個虛構(gòu)的任務(wù)請求，使得任務(wù)請求和調(diào)度的車輛數(shù)量相等。 可以 獲得效率矩陣C：3080：:1201572484812481618646088511824丨2064：2432II39843648124 1248_459248107215643918 48首先調(diào)整效率矩陣c,使得每一行和每一列中至少有一個 0元素， 再從上述矩陣中找出不同行、不同列的10個不同的零元素，具體做法是從0元素最少的行中開始，取出0，做上標(biāo)記，然后劃出相同列 和行的0元素。依此類推，直到標(biāo)出找出不同行、不同列的10個不同的零元素。由此可得該調(diào)度問題的最優(yōu)解矩陣（Xj）:000001000010

15、000000000 100000000|0 0000001000001000000|0 01000000000001 0000010 00001000000000000100 000 00 0 001 一由于后五行為虛構(gòu)的任務(wù)，所以只取前五行的非零項 :X 13、X21、X32、 X48、X54,于是獲得了最優(yōu)的調(diào)度結(jié)果，如下：車輛1去完成要求2,車輛2去完成要求3,車輛4去完成要求5,車輛6去完成要求求1，車輛8去完成要求4,所以依據(jù)上文調(diào)度算法，最終的調(diào)度成本為：m IF八' ci =1 j =1；j * dj * xij = C16C21C32C48 C54 二 69五、制定返程

16、運價方案設(shè)計定價很多情況下是依靠管理者的經(jīng)驗和主管判斷，至今沒有一個科學(xué)嚴謹?shù)亩▋r模型來支持定價環(huán)節(jié)。 運輸價格主要由運輸成本、稅金和利潤三個部分組成。運輸成本是指運輸經(jīng)營者完成運輸生產(chǎn)任務(wù)所耗費的全部活化勞動和物化勞動的貨幣表現(xiàn)。主要由基礎(chǔ)設(shè)施成 本、運轉(zhuǎn)設(shè)備成本、營運成本和作業(yè)成本構(gòu)成，它是運價的主要組成部分。稅金是經(jīng)營者從事運輸生產(chǎn)活動所創(chuàng)造的剩余價值中的一部 分。利潤是經(jīng)營者從事運輸生產(chǎn)活動所創(chuàng)造的剩余價值中的另一部 分，是經(jīng)營者投資和從事運輸活動所產(chǎn)生的收益。 對運輸經(jīng)營者而言， 一定時期內(nèi)所獲利潤直接影響到其生存和發(fā)展。5.1運輸報價的制定原則運輸報價雖然是由安得自主決定的事務(wù)，但

17、它涉及眾多其他企業(yè)，社會性很高，因此必須遵循以下原則。5.1.1以運輸價值為基礎(chǔ)的原則平均運輸成本是運輸價值的一般反映。 就個體而言，由于技術(shù)條 件和管理水平不同，其運輸成本可能存在一定的差異。 但就整個行業(yè) 或一定區(qū)域而言，其技術(shù)條件和管理水平是相對穩(wěn)定的，平均運輸成 本可以從中確定。以平均運輸成本反映運輸價值，以運輸價值為基礎(chǔ)制定運輸價格，可使不同經(jīng)營者在運輸生產(chǎn)過程中的勞動耗費，按照統(tǒng)一的尺度來計量和補償，從而保證運輸生產(chǎn)活動的正常進行。5.1.2反映供求關(guān)系變化的原則運價只有靈敏而準(zhǔn)確地反映供求關(guān)系的變化，才能促進運輸市 場機制的靈活運轉(zhuǎn)，并實現(xiàn)政府對運輸市場的有效控制。否則，就會 抑制運輸生產(chǎn)力的發(fā)展，甚至因供求關(guān)系失調(diào)而導(dǎo)致市場機制的喪 失。5.1.3比價關(guān)系合理性原則運輸業(yè)內(nèi)部存在多種不同的運輸服務(wù)表現(xiàn)形式， 在制定運價時必 須充分考慮各種運輸形式間的價格協(xié)調(diào)，形成合理的差價、比價體系， 以便優(yōu)化運力結(jié)構(gòu)，實行優(yōu)質(zhì)優(yōu)價，保護運輸市場的正