第四章運輸系統(tǒng)規(guī)劃

第四章運輸系統(tǒng)規(guī)劃第一頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五本章主要內(nèi)容第一節(jié)運輸系統(tǒng)規(guī)劃概述運輸系統(tǒng)構(gòu)成、目標(biāo)、評價指標(biāo)、運輸系統(tǒng)規(guī)劃的含義、內(nèi)容、流程等第二節(jié)物流服務(wù)企業(yè)運輸系統(tǒng)規(guī)劃運輸方式、運輸工具、運輸線路、運輸流量、配載與調(diào)度等第三節(jié)物流需求企業(yè)運輸系統(tǒng)規(guī)劃運輸系統(tǒng)的定位、運輸模式選擇與量化分析等第二頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五第一節(jié)運輸系統(tǒng)規(guī)劃概述本節(jié)主要內(nèi)容運輸系統(tǒng)構(gòu)成運輸系統(tǒng)規(guī)劃含義運輸系統(tǒng)的目標(biāo)運輸系統(tǒng)的評價指標(biāo)運輸系統(tǒng)規(guī)劃的內(nèi)容運輸系統(tǒng)規(guī)劃的流程第三頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五一、運輸系統(tǒng)構(gòu)成運輸是物流的一個子系統(tǒng)運輸?shù)闹黧w實施運輸?shù)慕M織，以及從事運輸?shù)墓ぷ魅藛T。在運輸系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計與運營中，運輸?shù)闹黧w既可能是不可忽視的限制性條件，也可能是最終的決策者。運輸系統(tǒng)的主體不同，其規(guī)劃的內(nèi)容也有所不同。運輸?shù)目腕w指運輸?shù)膶ο?，即為客戶運輸?shù)漠a(chǎn)品第四頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五一、運輸系統(tǒng)構(gòu)成運輸?shù)沫h(huán)境指實施運輸所面對的客觀環(huán)境。內(nèi)部環(huán)境運輸系統(tǒng)內(nèi)部的一些客觀情況，如可用的運輸車輛、裝卸搬運設(shè)備、分揀設(shè)備、人員等。從短期來看，內(nèi)部環(huán)境不可改變從長期來說，企業(yè)可以通過更新車輛、設(shè)備，調(diào)整人員等方式改變內(nèi)部環(huán)境。外部環(huán)境指與運輸系統(tǒng)相關(guān)的一些外外部客觀情況，如交通狀況、交通法規(guī)、自然環(huán)境、運輸需求方的要求、道路、車站、碼頭等等。外部環(huán)境是企業(yè)所不能控制的。第五頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五二、運輸系統(tǒng)規(guī)劃的含義什么是運輸系統(tǒng)規(guī)劃在一定的運輸環(huán)境下對物流中貨物運輸?shù)闹黧w和客體進行綜合籌劃，對運輸?shù)母鱾€環(huán)節(jié)進行綜合分析，從整個物流系統(tǒng)的角度出發(fā)制定適當(dāng)?shù)囊?guī)劃以降低運輸費用、提高運輸效率?？煞譃椋哼\輸系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計指對新建系統(tǒng)的優(yōu)化分析與規(guī)劃，通常需要與物流系統(tǒng)設(shè)施選址等問題結(jié)合進行。一般體現(xiàn)在企業(yè)的長期物流系統(tǒng)規(guī)劃中。運輸系統(tǒng)優(yōu)化運營指短期的、在保持企業(yè)物流系統(tǒng)現(xiàn)有布局和設(shè)施的基礎(chǔ)上，對運輸系統(tǒng)的運營所進行的優(yōu)化分析與調(diào)整。第六頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五三、運輸系統(tǒng)的目標(biāo)與評價指標(biāo)運輸系統(tǒng)的目標(biāo)滿足一定的服務(wù)水平前提下，盡可能降低運輸過程中的費用速度或平均運輸時間可靠性頻率或單位時間的運載量運輸系統(tǒng)的評價指標(biāo)財務(wù)指標(biāo)運輸成本運輸資產(chǎn)的價值評估生產(chǎn)率運輸資產(chǎn)的使用率運輸人員的生產(chǎn)率第七頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五三、運輸系統(tǒng)的目標(biāo)與評價指標(biāo)質(zhì)量貨物在運輸途中的完好率發(fā)生索賠的送貨比例、無損壞的送貨比例運輸時間的可靠性準(zhǔn)時到達送貨的比例、準(zhǔn)時發(fā)貨的比例、兩次事故的間隔時間時間在途時間、車輛裝卸時間、滯留時間、運行遲滯時間等第八頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五四、運輸系統(tǒng)規(guī)劃的內(nèi)容運輸業(yè)務(wù)模式的選擇自營運輸與外包運輸?shù)倪x擇運輸方式的選擇公路、鐵路、水路、航空、管道運輸批量和運輸時間的確定運輸路線的規(guī)劃與選擇起迄點不同的單一路線規(guī)劃問題；多個起迄點的路線規(guī)劃問題；起點和終點相同的路線規(guī)劃問題。運輸流量的分析運輸車輛的配載與調(diào)度問題第九頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五五、運輸系統(tǒng)規(guī)劃流程對既有運輸系統(tǒng)進行評價對現(xiàn)有運輸系統(tǒng)做出準(zhǔn)確地評價，找出存在的問題，從而明確系統(tǒng)規(guī)劃的目標(biāo)新運輸系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計，需要結(jié)合倉儲、生產(chǎn)、銷售等節(jié)點的布局進行分析，確定一個合理的運輸系統(tǒng)。運輸活動剖析和數(shù)據(jù)挖掘數(shù)據(jù)收集與確定分析的目標(biāo)之間往往交叉進行運輸系統(tǒng)的創(chuàng)新性分析數(shù)學(xué)方法分析決策、實施與反饋第十頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五第二節(jié)物流服務(wù)企業(yè)運輸系統(tǒng)規(guī)劃本節(jié)主要內(nèi)容物流服務(wù)企業(yè)運輸系統(tǒng)的定位運輸方式選擇運輸工具配置運輸線路規(guī)劃運輸流量規(guī)劃運輸工具的配載與調(diào)度第十一頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五一、物流服務(wù)企業(yè)運輸系統(tǒng)的定位運輸服務(wù)為企業(yè)提供的產(chǎn)品以滿足客戶需求、獲取經(jīng)營利潤為目標(biāo)從企業(yè)層面來看，其運輸系統(tǒng)規(guī)劃需要結(jié)合企業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略進行從運作層面看，其運輸系統(tǒng)規(guī)劃是一種市場服務(wù)，涉及到運輸方式選擇、運輸工具的配置、調(diào)配，運輸線路、流量的優(yōu)化等問題。企業(yè)面臨的運輸系統(tǒng)規(guī)劃問題可能是單一的，如運輸流量的優(yōu)化，或是運輸方式的選擇；也可能是復(fù)合的，需要同時考慮多種因素。第十二頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五二、運輸方式選擇影響運輸方式選擇的因素貨物品種運輸期限運輸成本運輸距離運輸批量各種運輸方式的合理分工與協(xié)調(diào)貨物流向流量和運輸路線的協(xié)調(diào)各種運輸方式設(shè)備能力的協(xié)調(diào)各種運輸方式的組織協(xié)調(diào)運輸方式選擇的原則保證運輸安全運輸?shù)臏?zhǔn)時性合理的運輸費用適當(dāng)?shù)陌l(fā)送方式第十三頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五二、運輸方式選擇運輸方式選擇舉例某制造商分別從供應(yīng)商A和供應(yīng)商B處購買了共3000個配件，每個配件單價100元。目前這3000個配件是由兩個供應(yīng)商平均提供的，其中，供應(yīng)商A的配件發(fā)送是由第三方物流企業(yè)C提供的，采用鐵路運輸方式。如供應(yīng)商縮短運達時間，則可以通過和該制造商協(xié)商爭取到更多交易份額。假定運達時間每縮短一天，可從總交易量中多得5%的份額，即150個配件。供應(yīng)商從每個配件可賺得占配件價格（不包括運輸費用）20%的利潤。供應(yīng)商A和物流企業(yè)C協(xié)商將運輸方式從鐵路運輸改為卡車運輸或航空運輸以縮短貨物的運達時間。各種運輸方式的運費率和運達時間如下表所示，該物流企業(yè)應(yīng)采取哪種運輸方式，又如何向供應(yīng)商收取費用？第十四頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五二、運輸方式選擇分析運輸服務(wù)與其提供者和供應(yīng)商的關(guān)系運輸服務(wù)對買方的影響就本例來說，物流企業(yè)C需要根據(jù)供應(yīng)商A可能獲得的潛在利潤來對運輸方式進行選擇決策，以求達到和客戶的一致。各種運輸方式的運費率和運達時間運輸方式運費率（元/件）運達時間（天）鐵路2.507卡車6.004航空10.352第十五頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五二、運輸方式選擇計算供應(yīng)商A使用不同的運輸方式可能獲得的預(yù)期利潤。運輸方式配件銷售量（元）毛利（元）運輸成本核算（元）凈利潤（元）鐵路150030000375026250卡車1950390001170027300航空22504500023287.521712.5第十六頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五三、運輸工具配置運輸工具的類型運輸工具的選擇應(yīng)以貨物的需要為前提物流企業(yè)初建期，應(yīng)根據(jù)企業(yè)預(yù)期的細分市場的需要配置基本的運輸工具。運輸工具的來源一是自有，二是外協(xié)綜合運用這兩種方式運輸工具的數(shù)量需要根據(jù)預(yù)期的業(yè)務(wù)規(guī)模確定自有車輛和長期合作的外協(xié)車輛的數(shù)量，并隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展而調(diào)整。第十七頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五四、運輸線路規(guī)劃單一起訖點的運輸線路規(guī)劃問題選擇最短的路徑來實現(xiàn)運輸可轉(zhuǎn)化為求網(wǎng)絡(luò)圖中一個特定點對之間的最短路問題一般為復(fù)雜的運輸線路規(guī)劃問題的一個環(huán)節(jié)多起訖點的運輸線路規(guī)劃問題一般可描述為運籌學(xué)中的運輸問題特殊的多起訖點的運輸線路規(guī)劃問題中轉(zhuǎn)運輸系統(tǒng)不平衡運輸系統(tǒng)圖上作業(yè)法在一張標(biāo)有收發(fā)點、收發(fā)量、收發(fā)點間距離的交通網(wǎng)絡(luò)示意圖上進行運輸方案編制工作的一種方法。第十八頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五不平衡運輸系統(tǒng)以供大于求的系統(tǒng)為例，模型寫為：：資源點i運往需求點j的貨物數(shù)量：資源點i的貨物可供應(yīng)量：需求點j的貨物需求量

第十九頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五四、運輸線路規(guī)劃圖上作業(yè)法在一張標(biāo)有收發(fā)點、收發(fā)量、收發(fā)點間距離的交通網(wǎng)絡(luò)示意圖上進行運輸方案編制工作的一種方法。對流現(xiàn)象的圖示圖例說明〇貨物的發(fā)點，其數(shù)量標(biāo)為負貨物的收點，其數(shù)量標(biāo)為正線路交叉點，無收發(fā)任務(wù)貨物的運輸方向qDCBAqEqDCBqA×當(dāng)運輸線路不形成圈時，只要調(diào)運方案的流向圖不出現(xiàn)對流，那么這個調(diào)運方案一定是最好的。第二十頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五四、運輸線路規(guī)劃迂回現(xiàn)象的圖示q

BC

DA3km2km3km4kmBC

AD3km2km4km3km×只要使內(nèi)圈或外圈流向長度小于等于圈長的一半，就能保證運輸方案一定是一個沒有迂回的調(diào)運方案。第二十一頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五四、運輸線路規(guī)劃圖上作業(yè)法舉例1假定某實際問題有A、B、C三個發(fā)點和D、E、F三個收點，發(fā)點的輸出量與收點的輸入量及各點之間的道路如圖所示，產(chǎn)銷平衡。分析本問題的交通線路不含圈，因此只需避免出現(xiàn)對流即可E+80A-50F+90B-100GD+60C-80第二十二頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五四、運輸線路規(guī)劃方案編制過程如下E+80A-50F+90B-100GD+60C-80E+30B-10G-80D+60①②③EGDE+30G–90D+60第二十三頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五四、運輸線路規(guī)劃最終方案801090E+80A-50F+90B-100GD+60C-803060④第二十四頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五四、運輸線路規(guī)劃圖上作業(yè)法舉例2設(shè)某實際問題有A、B、C三個發(fā)點，發(fā)量分別為40t、30t，30t；有D、E、F三個收點，收量分別為20t、30t、50t；收發(fā)平衡，收、發(fā)點位于一個線路成圈的交通節(jié)上,如圖所示。利用圖上作業(yè)法編制這個實際問題的最佳調(diào)運方案。

oooD+20E+30F+50A-40B-30C-3060km50km20km40km30km30km第二十五頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五四、運輸線路規(guī)劃分析：本問題的運輸線路構(gòu)成了一個閉合的圈，因此需要避免對流和迂回的發(fā)生。第一步：去掉圈中的最長線路，破壞掉運輸線路中的圈，然后按無圈線路的方法編制初始方案。ooo60km50km20km40km30km30kmD+20E+30F+50A-40B-30C-30①oooD+20E+30F+50A-40B-30C-30第二十六頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五四、運輸線路規(guī)劃第二步：初始方案若含有對流線路，應(yīng)當(dāng)立即調(diào)整方案；若無對流，計算內(nèi)外流向長度，看是否超過了圈長的一半，即是否存在迂回現(xiàn)象。本問題：流向圖中不存在對流線路；存在迂回現(xiàn)象，不符合要求，須進行調(diào)整②oooD+20E+30F+50A-40B-30

-30C2010201040第二十七頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五四、運輸線路規(guī)劃第三步：在超過圈長一半的流向中選擇處于開口處并且運輸量最小的線路，將其流量反向加于另一個流向上的臨近線路（去長補短），并調(diào)整整體方案。然后對內(nèi)外圈的圈長再做檢查，重復(fù)以上過程，直至線路中不含有迂回為止。本問題方案調(diào)整為oooD+20E+30F+50A-40B-30C-3030203020最優(yōu)方案第二十八頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五四、運輸線路規(guī)劃起訖點重合的問題路線規(guī)劃的幾點原則將相互接近的送貨點的貨物裝在一輛車上運送將聚集在一起的停留點安排在同一天送貨一輛運貨車順次途經(jīng)各停留點的路線要呈凸?fàn)钍褂么筝d重量的送貨車輛提貨應(yīng)盡可能與送貨過程交叉進行對偏離集停留點集中區(qū)域的單獨的停留點可單獨配送應(yīng)當(dāng)避免停留點工作時間太短的約束第二十九頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五制定車輛運行路線掃描法例：某物流企業(yè)從其所屬的倉庫用送貨車輛到各客戶點提貨，然后將客戶的貨物運回倉庫。送貨車每次可運載10000件。完成一次運行路線一般需要一天時間。已知全天的提貨量如圖所示，問需多少量貨車，并給出提貨路線。第三十頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五1000400030002000200030003000

倉庫

100020002000

20002000

停留點提貨量數(shù)據(jù)第三十一頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五1000400030002000200030003000

倉庫

100020002000

20002000

“掃描法”解決方案第三十二頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五四、運輸線路規(guī)劃多品種貨物調(diào)運問題各種貨物之間不能相互替代根據(jù)不同貨物的供需關(guān)系分別建立運輸模型，或者是令不同品種貨物的供需點之間不能形成供需關(guān)系（令相應(yīng)的單位運價為M，M為一充分大的正數(shù)），再建立運輸模型，即可運用表上作業(yè)法求解。各種貨物之間具有一定的替代作用既需要考慮運輸系統(tǒng)的效益提高，也要使不同品種的貨物得到充分的利用，使物資的使用效益達到最佳。第三十三頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五五、運輸流量規(guī)劃分析既有系統(tǒng)的最大通過能力，從而確定能否滿足運輸系統(tǒng)的要求；如果現(xiàn)有系統(tǒng)不能滿足物流系統(tǒng)的要求，找出問題的瓶頸，提出對運輸系統(tǒng)的改進方案；尋找能夠?qū)崿F(xiàn)最大通過能力的最優(yōu)運輸方案。運輸流量規(guī)劃問題基本可以抽象為網(wǎng)絡(luò)流量問題，運用圖論的相關(guān)方法求解。舉例第三十四頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五五、運輸流量規(guī)劃某地的電力公司有3個發(fā)電站，它們負責(zé)5個城市的供電任務(wù)，其輸電網(wǎng)絡(luò)如圖所示。另外，已知城市8由于經(jīng)濟的發(fā)展，要求供應(yīng)電力65MW，3個發(fā)電站在滿足城市4、5、6、7的用電需要量后，它們還分別剩余10MW、15MW和40MW，輸電網(wǎng)絡(luò)的剩余輸電能力見圖5-15節(jié)點上的數(shù)字?，F(xiàn)在的問題是城市8的電力需求能否得到滿足？如能夠滿足，各發(fā)電站的電力應(yīng)如何分配？如不能滿足，應(yīng)采取什么措施？1512345678101010152015302045154010第三十五頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五五、運輸流量規(guī)劃求得該電力公司剩余電力得最大流量分布圖如下：分析可知，最好的方案是在線路5-8上增建輸送10MW的新線路，而將線路3-6-5的流量各增加10MW。101512345678101010152015302045(10)(15)(15)(10)(20)(45)(15)(10)(10)(0)第三十六頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五六、運輸工具配載問題基本原則上輕下重；先遠后近；將相互接近的停留點的貨物裝在一輛車上運送；優(yōu)先使用大載重量的送貨車輛，并將提貨與送貨過程結(jié)合進行。一維配載問題又稱為背包問題，可以運用動態(tài)規(guī)劃方法求解。舉例第三十七頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五六、運輸工具配載問題多品種貨物混裝問題設(shè)共有N件（捆）待運貨物，把貨物按品種、形狀、顏色和規(guī)格分為若干類，分別稱為1類，2類，…，m類。其中1類貨物有Nl件(捆)，它們的重量分別為G11，G12，……，；2類貨物有N2件（捆），它們的重量分別為G21，G22，……，；依此類推。對于同一客戶的多件（捆）同類貨物，按1件（捆）計。貨車的載重量上限為G0，并要求在同一貨車內(nèi)每類貨物至多裝入一件（捆）。問應(yīng)如何配載貨物，使貨車的載重量達到最大？第三十八頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五六、運輸工具配載問題設(shè)該多品種混裝問題可以表示為：第三十九頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五七、車輛調(diào)度問題空車調(diào)度問題各收發(fā)點之間的運輸關(guān)系確定之后，車輛調(diào)度的基本問題就轉(zhuǎn)變?yōu)榭哲嚨恼{(diào)度問題。車輛調(diào)度的目的不再是消滅同種物資的重車對流和迂回，而在于要盡量減少空駛里程，消滅空車的對流和迂回。把車場的空車看作是某種貨物，則可以利用圖上作業(yè)法、表上作業(yè)法等方法解決車輛調(diào)度問題。舉例第四十頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五七、車輛調(diào)度問題

某車場接到2項不同的業(yè)務(wù)，一項是學(xué)校要求派1輛車，從磚廠為學(xué)校運磚，每天2次；另一項是某工地需要1輛車，從砂廠往工地運砂子，也是每天2次。于是車場各派1輛車分別前去執(zhí)行任務(wù)。其運行路線如圖所示：分析：空車流向存在迂回第四十一頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五七、車輛調(diào)度問題

調(diào)整空車運行路線車輛的循環(huán)運輸組織空車的出場和回場——就近派車，就近收車重車運貨的順序和空車的調(diào)撥盡量先安排距離遠的貨物的運輸，然后按照空車的最優(yōu)流向安排空車的調(diào)度。車型、場地、道路交通等的限制第四十二頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五第三節(jié)物流需求企業(yè)運輸系統(tǒng)規(guī)劃本節(jié)主要內(nèi)容企業(yè)運輸系統(tǒng)的定位運輸業(yè)務(wù)模式的選擇運輸系統(tǒng)規(guī)劃的內(nèi)容定量方法在運輸業(yè)務(wù)模式選擇中的應(yīng)用第四十三頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五一、運輸系統(tǒng)的定位運輸系統(tǒng)定位分析企業(yè)的經(jīng)營領(lǐng)域運輸業(yè)務(wù)是否構(gòu)成了企業(yè)的核心競爭力企業(yè)自