運(yùn)輸決策與配送路線規(guī)劃

第四章運(yùn)輸決策與配送路線規(guī)劃本章主要內(nèi)容□運(yùn)輸模式選擇□運(yùn)輸線路優(yōu)化模型□配送線路設(shè)計(jì)第一節(jié)運(yùn)輸模式的選擇一?運(yùn)輸模式的特點(diǎn)□常用的運(yùn)輸方式有口飲路□公路(整牟發(fā)運(yùn)、零擔(dān)貨運(yùn))□包裏運(yùn)輸口空運(yùn)□水運(yùn)運(yùn)輸模式的特點(diǎn)□1?鐵路運(yùn)輸S□奇額的固定成本及低廉的運(yùn)營成本?！踹\(yùn)輸價格主要取決于運(yùn)量與運(yùn)輜距離?！跞秉c(diǎn)是時間較長，所以一般適合于大規(guī)模、低價值.對時間要求不敏感的產(chǎn)品?！蹊F路運(yùn)輸?shù)闹饕繕?biāo)是充分提高機(jī)車、車組人員的利用率。□2.公路運(yùn)輸；□包括整車發(fā)運(yùn)(TL)與零擔(dān)貨運(yùn)(LTL)兩種°□整車發(fā)運(yùn)按照整車牧費(fèi)7不考慮貨運(yùn)量，費(fèi)率隨運(yùn)輸距離的不同而改變。口零擔(dān)貨運(yùn)則按照運(yùn)輸晝與運(yùn)輜距離來收費(fèi)。運(yùn)輜模式的特點(diǎn)口3?包裏運(yùn)輸□利用空運(yùn).鐵路或公路運(yùn)輸方式為顧客提供時間蠻感的小件貨物的運(yùn)輸。□主要運(yùn)輸對象是小件.對時間非常敏感的貨品，其收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)較昂貴?！?.空運(yùn)□基礎(chǔ)設(shè)施及裝備方面的固定成本很髙，勞動力與燃料耗費(fèi)主要取決于航線，與一次飛行運(yùn)裁的乘客量與貨物車呈無關(guān)。運(yùn)輜模式的特點(diǎn)□就貨物量的大小而言，鐵路"水路的批晝最大、空運(yùn)的批量最小：□就運(yùn)輸速度而言，空運(yùn)遠(yuǎn)度最快、水路運(yùn)輸遠(yuǎn)度最慢□就運(yùn)輸成本而言，一般來說??水路運(yùn)輸?shù)某杀娟傻?、空運(yùn)最高；□就服務(wù)響應(yīng)時間而言，水路最慢“空運(yùn)最快；口就運(yùn)輜引起的庫存成本而言’鐵路、水路最高7空運(yùn)最低?！踹M(jìn)行運(yùn)輜決策時，要綜合考慮上述因素，進(jìn)行成本分析’確定最佳方案。二.庫存與運(yùn)輜決策□就不同的運(yùn)輸模式而言，其對庫存的貂響有以下幾點(diǎn)：較慢的運(yùn)輸模式會引起較大的中轉(zhuǎn)或運(yùn)輜庫徉。較大運(yùn)雖單位的運(yùn)輸方式會岀現(xiàn)訂單批晝超過當(dāng)前需求晝的情況??出現(xiàn)不需要的庫存。（3）較慢的運(yùn)輸模式會引起安全庫存的提高。□例：某銷售公司的商品需求互相獨(dú)立，每周的平均需求為1000件，每件成本為200美元，存儲成本率為25%,毎件重豐為3公斤。運(yùn)輜方式初步選擇采用鐵路或整車“零擔(dān)，其中零拒有2個批S1000或2000,如表所示。請根據(jù)上述信息確定優(yōu)化的運(yùn)輸方式。解：根據(jù)上述倍息，可首先計(jì)算運(yùn)輸費(fèi)用如表所示。從中可以看出鐵路運(yùn)輸?shù)某杀咀畹停?000件零擔(dān)貨運(yùn)的運(yùn)輸成本最高。□計(jì)算周期庫存成本以及由于運(yùn)輸時間引起的中轉(zhuǎn)庫存成本，井累加計(jì)算其總庫存成本。從中可以看出，鐵路運(yùn)輸引起的總庫存成本最髙71000件起運(yùn)的零擔(dān)方式總庫存成本最低。庫存成本的計(jì)算（單位：美元）累積運(yùn)輸成本以及總庫存成本（單位：美元）第二節(jié)線路優(yōu)化模型□點(diǎn)點(diǎn)間運(yùn)輸——最短路線問題□多點(diǎn)間運(yùn)輸 運(yùn)輸問題（臣達(dá)與中轉(zhuǎn)）□多回路運(yùn)輸 配送問題最短路線問題例如圖所示為一交通線路網(wǎng)絡(luò)，現(xiàn)在一批貨物要從A點(diǎn)運(yùn)至E點(diǎn)，中間要經(jīng)過3個地區(qū)B、C\DoEl中各點(diǎn)之間的連線表示兩點(diǎn)間通行路線，連線上的數(shù)字表示兩點(diǎn)間的距離。要求選擇一條A點(diǎn)至E點(diǎn)的最短路線。一?最短路線問題求解□最短路線問題蛍要性質(zhì)□若己經(jīng)給定從始點(diǎn)S到終點(diǎn)T的最短路線，如圖2?3中的實(shí)線所示，則從其上任一中間點(diǎn)P到終點(diǎn)T的部分路線也必然是P點(diǎn)到終點(diǎn)T的所有可選擇的路踐中的最短路線。最短路線問題求解□逆序遞推法根據(jù)最短路線問題的性質(zhì)，我們可以從最后一個階段幵始，由終點(diǎn)向始點(diǎn)方向逐階段遞推，尋找各點(diǎn)到終點(diǎn)的最短路線，當(dāng)遞推到始點(diǎn)時，就找到了始點(diǎn)到終點(diǎn)的最短路線。最短路線問題求解□逆序遞推法求解例題中的最短路線問題

首先把從A到E的全過程分成4個階段，用上表示階段變堅(jiān)第1階段，有一個初始狀態(tài)衛(wèi)，3條可供選擇的支路AB-AB;.AB?；第2階段，有3個初始狀態(tài)B,BV它們各有3條可供選擇的支路…….我們用磯（陽心知）表示在第片階段由初始狀態(tài)?到下階段的初始狀態(tài)?知的支路的距離。例如，幺（C?，DJ表示在第3階段，由C?到Di的距離，即^（C2?Di）=2c用辦匕）表示從第0階段的以到終點(diǎn)E的最短距離。例如，j6（CJ表示從第3階段的C）到終點(diǎn)E的最短距離。必?）=7。最短路線問題求解□階段k=4□g）=3□ft（D」階段k=3□g)=d3(C],D】)+站(D】)=4+3=7□f；□f；(C2)=mm([d3(C2, (Di)]?□f3(C5)=mm{[d3(C3,Dt)+f4(Dj],□階段k=2[d3(C?D2)4-f4(D2)])=min(5,7)=5[d3(C?Di)4-f4(D2)]}=min(9,9)=9□f2(B1□f2(B1)=min([d2(B1,Cj)4-f3(Ci)],□￡(B2)=min{[d2(B2,C})+￡3(C0],min(ll?10?15)=10□ft(B3)=mm{[d2(B3,C2)+f3(C2)J,[d2(Bl,C2)+f3(C2)]}=min(14,12)=12[d?(B2,C2>f3(C2)],[屯(BrC3>f3(C3)]}=[d2(B3,C3)+f3(C3)]}=min(10,12)=10口階段k=l□fi(A)=min{[dj(A,B〔)+￡&)],[ch(A,B2)+f\(B2)]，[小(A?B3)+f2(B3)]}=miu(15,16,14)=14最短路線問題求解使用逆序遞推法求解例2?5,得到A到E的全過程最短路線為A「B3「C2「Di“E,如圖2-4中雙線所示，最短距離是14.二直達(dá)運(yùn)輸線路優(yōu)化問題在物流系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中’如何根據(jù)己有的運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)’制訂調(diào)運(yùn)方案，將貨物運(yùn)到各需求地’而使總運(yùn)費(fèi)最小，是非常典型的運(yùn)輸決策優(yōu)化問題。己知有m個生產(chǎn)地點(diǎn)Ai,i=l?2,……,m,可供應(yīng)某種物瓷，其供應(yīng)雖分別為乩i=B2,?……,叫有n個銷地（需求地）Bj,j=l,2,……,n?其需求量分別為b」，j=b2, , m從Ai到Bj運(yùn)輸單位物瓷的運(yùn)價為Cij。整理成如表6?2所示產(chǎn)備平衡表和單位運(yùn)價表。運(yùn)價系數(shù)表直達(dá)運(yùn)輸優(yōu)化模型直達(dá)運(yùn)輸線路優(yōu)化是一個產(chǎn)銷平衡的運(yùn)輸模型，即m個供應(yīng)點(diǎn)的總供應(yīng)呈等于n個需求點(diǎn)的總需求屋，運(yùn)輸問題滿足供需平衡。這時，由各供應(yīng)點(diǎn)Ai調(diào)出的物質(zhì)總屋應(yīng)等于它的供應(yīng)量R0=1，2,?……,m）,而每一個需求點(diǎn)Bj調(diào)入的物資總量應(yīng)等于它的需求呈bj,j=l，2j.,n。我們?nèi)粲脁ij表示從Ai到Bj的運(yùn)墾，其數(shù)學(xué)模型如下：直達(dá)運(yùn)輸數(shù)學(xué)模型直達(dá)運(yùn)輸問題模型求解方法手工求解方法：表上作業(yè)法利用表上作業(yè)法，尋求運(yùn)費(fèi)最少的運(yùn)輸方案，有三個基本步驟：1） 依據(jù)問題列出運(yùn)輸物資的供需平衡表及運(yùn)價表。2） 確定一個初始的調(diào)運(yùn)方案。3） 根據(jù)一個判定法則7判定初始方累是否為最優(yōu)方案。當(dāng)判定初始方累不是最優(yōu)方案時，再對這個方案進(jìn)行調(diào)整。一般說來’每調(diào)整一次得到一個新的方瘞，而這個新方案的運(yùn)費(fèi)比前一個方案要少一些，如此經(jīng)過幾次調(diào)整’就會得到最優(yōu)方案。例1己知三個產(chǎn)地Al,A2,A3,四個銷地Bl,B2,B3,B4的產(chǎn)銷蜃及單位運(yùn)價如表6?1所示，求使總運(yùn)費(fèi)最少的調(diào)運(yùn)方案。運(yùn)價系數(shù)表最優(yōu)調(diào)運(yùn)方案最低的總運(yùn)費(fèi)2=4350°產(chǎn)地A：實(shí)際上只調(diào)運(yùn)出200,多余的300只能貯存在原地或者不生產(chǎn)。中轉(zhuǎn)運(yùn)輸優(yōu)化模型1） 問題的提岀產(chǎn)地與銷地之間沒有直達(dá)路線，貨物由產(chǎn)地到銷地必須通過某中間站轉(zhuǎn)運(yùn)；某些產(chǎn)地既輸出貨物，也吸收一部分貨物；某銷地既吸收貨物，又輸出部分貨物’即產(chǎn)地或銷地也可以起中轉(zhuǎn)站的作用’或者既是產(chǎn)地又是銷地；產(chǎn)地與銷地之間雖然有直達(dá)路線，但直達(dá)運(yùn)輸?shù)馁M(fèi)用或運(yùn)輜距離分別比經(jīng)過某些中轉(zhuǎn)站還要髙或遠(yuǎn)。存在以上情況的運(yùn)輸問題7統(tǒng)稱為轉(zhuǎn)運(yùn)問題。中轉(zhuǎn)運(yùn)輸優(yōu)化模型2） 約朿分析與數(shù)學(xué)模型解決中轉(zhuǎn)運(yùn)輸問題的思路是先把它化為無轉(zhuǎn)運(yùn)的平衡運(yùn)輸問題。為此，作如下假設(shè)：首先根據(jù)具體問題求岀最大可能中轉(zhuǎn)蜃Q（Q是大于總產(chǎn)屋的一個數(shù)兒純中轉(zhuǎn)站可視為輜出逢和輸入昱均為Q的一個產(chǎn)地和銷地。兼中轉(zhuǎn)站的產(chǎn)地Ai可視為一個輸入屋為Q的銷地及一個產(chǎn)雖為Q+ai的產(chǎn)地。兼中轉(zhuǎn)站的銷地可視為一個輸出晝?yōu)镼的產(chǎn)地及一個銷量為Q+bi的銷地。在此假設(shè)的基礎(chǔ)上，列出各產(chǎn)地的輸出星，各銷地的輸入量及各產(chǎn)銷地之間的運(yùn)價表，最后用袤上作業(yè)法求解。中轉(zhuǎn)運(yùn)輸優(yōu)化模型例2轉(zhuǎn)運(yùn)問題，己知Al、A2和A3三個工廠生產(chǎn)同一規(guī)格的產(chǎn)品，用相同價格供應(yīng)Bl,B2和B3三個銷售網(wǎng)點(diǎn)銷售。有兩個轉(zhuǎn)運(yùn)站Tl、T2,并且產(chǎn)品的運(yùn)輜允許在各產(chǎn)地、各銷地及各轉(zhuǎn)運(yùn)站之間相互轉(zhuǎn)運(yùn)。己知各產(chǎn)地、銷地、中轉(zhuǎn)站相互之間每噸貨物的單位運(yùn)價和產(chǎn)銷量〔見表6.4），求合理的調(diào)運(yùn)方案。中轉(zhuǎn)運(yùn)輸優(yōu)化模型中轉(zhuǎn)運(yùn)輸優(yōu)化模型□解：將其化成一個等價的擴(kuò)大運(yùn)輸問題，應(yīng)做如下處理：（1）將所有的產(chǎn)地、轉(zhuǎn)運(yùn)站和銷地都作為產(chǎn)地，也作為銷地。因此，整個問題成為有8個產(chǎn)地和8個銷地的擴(kuò)大的運(yùn)輸問題對擴(kuò)大的運(yùn)輸問題建立運(yùn)價表。對于沒有運(yùn)輸路線的取任意大的正數(shù)對于自己給自己運(yùn)輸?shù)?，運(yùn)價記Cij=O。中轉(zhuǎn)運(yùn)輸優(yōu)化模型所有轉(zhuǎn)運(yùn)站的產(chǎn)雖等于銷量，即流入呈等于流出屋。但事先又無法知道該數(shù)雀的確切值，因此可以將調(diào)運(yùn)總屋:(即總產(chǎn)雖或總銷蜃)作為該數(shù)值的上界。本題中調(diào)運(yùn)總呈為60t,取T1.T2的產(chǎn)量:和銷屋均為60仁(4在擴(kuò)大的運(yùn)輸問題中，原來的產(chǎn)地與銷地由干也具有轉(zhuǎn)運(yùn)作用，所以在原來的產(chǎn)墾與銷量的數(shù)值再加上調(diào)運(yùn)總魚同時原各產(chǎn)地的銷：原各銷地的產(chǎn)量均取為調(diào)運(yùn)產(chǎn)己知調(diào)運(yùn)總量為60S三個工廠的產(chǎn)呈改為90「70t,80t,銷量:均為60(；三個銷售點(diǎn)的銷屋改為75b95t,701?產(chǎn)量均為60t°三?多回路問題——節(jié)約里程法□基本原理□三角形兩邊之和大于第三邊□AL=L1+L2-L3節(jié)約里程法例題：由配送中心P向等9個用戶配送貨物，圖中連線上的數(shù)字表示里程(km),括號內(nèi)數(shù)字袁示用戶需求屋(t).配送中心有2t和41栽貨汽車，且汽車一次巡回走行里程不能超過35km,設(shè)送到時間均符合用戶要求，求配送中心的長優(yōu)送貨方熱節(jié)約里程法1、 計(jì)算配送中心到各用戶之間以及用戶相互之間的最短距離，并列表節(jié)約里程法利用節(jié)約法計(jì)算岀各用戶之間的節(jié)釣里程節(jié)約里程法3s根據(jù)節(jié)約里程表中節(jié)約里程多少的順序，由大到小排列，編制節(jié)約順序表。節(jié)約里程法4s根據(jù)節(jié)約里程的排序表和配送車的裁堇晝(本題忽略容積因素)決定配送路徑節(jié)約里程法□結(jié)果□路徑A:4t車，走行32km,載童:晝3.7t□路徑B：4t車，走行31km,栽重量3.9t□路徑C:4t車，走行30km,載重雖1.81□總共行走里程93km,節(jié)約里程63公里第三節(jié)配送線路設(shè)計(jì)□合理配送路線制定原則□行車路線和時間表制定方法合理路線的制定原則(1)安排車輛負(fù)責(zé)相互距離最接近的姑點(diǎn)的貨物運(yùn)諭?？ㄜ嚨男熊嚶肪€圉繞相互靠近的站點(diǎn)群進(jìn)行計(jì)劃，以使站點(diǎn)之間的行車時間最短。合理路線的制