从德阳到福建莆田异形件运输问题

1、第一章 绪论1.1 研究背景与意义1.1.1 研究背景目前，我国的物流水平比较低下，特别对于大件运输，运输成本比较高，风险高。此次实验，我们将自身定义为一个第三方物流公司，设计出德阳到福建莆田的汽轮机运输的最优方案。这批汽轮机分为两部分：常规件和异性大件。常规件的信息如表1-1所示，异性大件的信息如表1-2所示。表1-1 常规件货物信息表长cm宽cm高cm包装方式净重（kg）毛重（kg）Baffel582171106热缩膜+木托盘钢带打包8101100Structure-1_175185155热缩膜+木托盘钢带打包23002500Structure-2_110090119热缩膜+木托盘钢带打包

2、44924862Structure-3_310170142热缩膜+木托盘钢带打包29853200Structure-4_330150175热缩膜+木托盘钢带打包30803300垂直段-1_875251245热缩膜+木托盘钢带打包22882800垂直段-2_40022585热缩膜+木托盘钢带打包20342290垂直段-3_875250106热缩膜+木托盘钢带打包11521410垂直段-4_45011588热缩膜+木托盘钢带打包10751300导流片-1_325230150热缩膜+木托盘钢带打包22482500导流片-2_325194150热缩膜+木托盘钢带打包18962100导流片-3_4103

3、2070热缩膜+木托盘钢带打包26642830导流片-4_46032070热缩膜+木托盘钢带打包19262080吊梁-1_32212052热缩膜+木托盘钢带打包380500隔离垂直段-1_891251175热缩膜+木托盘钢带打包31253195隔离垂直段-2_89826181热缩膜+木托盘钢带打包28553100消音片-1_620238225热缩膜+木托盘钢带打包34204050消音片-2_620238225热缩膜+木托盘钢带打包34204050消音片-3_620238255热缩膜+木托盘钢带打包40804730消音片-4_8404042热缩膜+木托盘钢带打包166380消音片-5_20011

4、2140热缩膜+木托盘钢带打包15591787支撑件-1_3228568热缩膜+木托盘钢带打包627800Transition 过渡段1750265250铁包装架17902520Transition 过渡段2750265250铁包装架16912421Transition 过渡段3850266143铁包装架31333799蒲田模块走道 1746.5250224.6木包装架22062291蒲田模块走道 2746.5250224.6木包装架14201505蒲田模块走道 3746.5250224.6木包装架18811966蒲田模块走道 4746.5250224.6木包装架18991984蒲田模块走道

5、5746.5250224.6木包装架14201505蒲田模块走道 6746.5250224.6木包装架14201505蒲田模块走道 7746.5250224.6木包装架14351520蒲田模块走道 8746.5250224.6木包装架15621647蒲田模块走道 9746.5250224.6木包装架14301515蒲田模块走道 10746.5250224.6木包装架20242109蒲田模块走道 11746.5250224.6木包装架14341519蒲田模块走道 12746.5250224.6木包装架19051990蒲田模块走道 13746.5250224.6木包装架18231908蒲田模块走道

6、 14746.5250224.6木包装架16951780蒲田模块走道 15746.5250224.6木包装架16831768蒲田模块走道 16746.5250224.6木包装架16831768蒲田模块走道 17746.5250224.6木包装架16731758蒲田模块走道 18746.5250224.6木包装架18011886蒲田模块走道 19746.55050木包装箱526536表1-2 异形大件货物信息表长cm宽cm高cm包装方式净重（t）毛重（t）Baffel1146349805020未包装2322321.1.2研究意义本项目致力于解决大件货物的运输，包括运输工具选择、线路规划、物流成本

7、计算、和整个系统方案的设计，因此对于企业本身具有重要的意义。项目的研究不仅能够解决企业当前的问题，还能在最大程度上降低企业的成本，增加企业的利润，同时对于企业探索“第三利润源泉”提供了一定的借鉴和帮助。在综合考虑成本、时效、物流设施设备等条件下，企业能够在很大程度上避免决策的盲目性和片面性。所以项目的研究价值不仅体现在能够为企业解决现实问题还体现在能够为企业的经营决策提供必要的帮助。1.2研究内容与结构框架1.2.1研究内容本文研究了带多种约束的货物装载方案以及运输路线的选择，最终实现运输成本与运输时间的均衡化。根据文章的写作思路，本文的研究内容主要是：第一章绪论部分根据介绍了本次项目的背景，

8、指出本文的写作的目的和意义，之后介绍文章的研究内容和基本框架；第二章介绍了公路、铁路、水路、航空运输的特点以及各种运输方式下运输工具的种类、性能等；第三章进行线路的规划。本章首先对德阳到莆田可行的运输线路进行分析，然后在基于成本和时间的基础上运用最短路问题建立模型，并用Dijkstra方法求解；第四章进行装载方案的设计。本章在线路设计的基础上分别对常规件和异形件的装载方案进行设计；第五章对方案的费用进行计算并采用定性的方法对项目的可行性进行分析；第六章为结论部分，指出其中的不足并对未来提出展望。1.2.2 研究框架本文研究的重点是选择合适的运输工具以及运输线路，并在此基础上进行装载方案的设计。

9、具体的框架如图X所示。图1-1 方案研究框架和技术路线图第二章 运输工具概述2.1 公路运输工具2.1.1公路运输的特点公路运输是指在公路上使用公路设备和设施运送旅客和货物的运输方式，是交通运输系统的组成部分之一。主要承担短途客货运输。公路运输装备主要指运输的车辆，通常就是汽车。在地势崎岖、人烟稀少、铁路和水运不发达的边远和经济落后的地区，公路为主要运输方式，骑着运输干线的作用。公路运输在所有运输方式中是影响最为广泛的一种运输方式，具有如下特点。1.灵活、方便；2.快速；3.可实现“门到门”直达运输；4.投资少、效益高；5.操作人员容易培训。2.1.2公路运输的分类公路运输可以按不同的分类方式

10、，可以有不同的分类方法，在公路运输分类时，通常选择按货运运输方式分来，可以有如下分类。（1）整车运输。整车运输是指同一收货人一次性需要到达同一站点，且需要配送装运3吨以上的货物运输，或者货物重量在3吨以下，但其性质、体积、形状需要一辆3吨以上的车辆一次货一批运输到目的地的运输。（2）零担运输。零担运输是指托运人托运的一批货物不足整车的货物运输。（3）车厢运输。车厢运输是指将适箱货物集中装入标准化车厢，采用现代化手段进行装卸的货物运输。在我国又把车厢运输分为国内车厢运输和国际车厢运输。按所装货物种类，车厢可以分为干货车厢（DRY CONTAINER）、散货车厢（BULK CONTAINER）、液

11、体货车厢、冷藏箱车厢，以及一些特种专用车厢，如汽车车厢、牧畜车厢、兽皮车厢等。目前，国际上通用的干货车厢，主要有20尺柜、40迟柜和40尺高柜，其尺寸及属性如表2-1所示。表2-1 车厢尺寸表车厢内尺寸体积（立方米）配货毛重（吨）内容积20尺柜24-2617.55.95x2.34x2.3840尺柜542211.95x2.34x2.3840尺高柜682211.95x2.34x2.6845尺高柜862913.58x2.34x2.6820尺开顶柜31.5205.89x2.32x2.3140尺开顶柜6530.412.01x2.33x2.1520尺平底货柜28235.85x2.23x2.1540尺平底货

12、柜503612.05x2.12x1.96（4）联合运输。联合运输是指一批托运的货物需要两程或两种方式的运输。目前我国的联合运输有公铁联运、公水联运、公铁水联运等。联合运输实行一次托运、一次收费、一票到底的全程负责制。（5）包车运输。包车运输是指应托运人的要求，经双方协议，将车辆包给托运人安排使用，并按时或里程计算运费的运输。由于公路货物运输货种繁多，货物的批量大小不同，各种货物对装运车辆的要求也有所不同，因此公路货物运输企业需要以多种运输类别满足货物托运人的各种要求。2.1.3公路载货运输车辆在公路物流运输过程中，除了普通货运汽车外，还有一些专用汽车，随着我国物流业的发展，专用汽车需求量也会逐

13、年增加，下年是对集中典型车辆的介绍。1. 普通挡板式载货汽车挡板式载货汽车有整车重心低、载重量适中的特点。适于企事业单位、各个批发商店、百货商店的货物用车，用于装卸百货和杂货，在装卸过程中，可以将挡板打开。典型普通挡板式载货汽车如图2-1所示。图2-1 典型普通挡板式载货汽车2. 汽车列车汽车列车（ combination of vehicles ）是由汽车或牵引车和挂车组成的车列。 挂车有两种：全挂车和半挂车。挂车的总重量由它自身承受的称为全挂车；挂车的总重量一部分由牵引车承受的称为半挂车。通常全挂车也简称挂车。汽车列车是公路运输的重要车型之一，采用汽车列车运输是提高经济最有效而简洁的重要手

14、段。它具有快速、机动灵活、安全等优势，可方便的实现区域运输、甩挂运输和滚装运输等。典型汽车列车如图2-2所示。图2-2 典型汽车列车汽车列车由牵引车、挂车和连接装置三大部分组成，常见的汽车列车主要有以下四种类型。（1）全挂汽车列车全挂汽车列车是指由一辆牵引车用牵引杆连接一辆或一辆以上的全挂车组合而成的汽车列车。如图2-3所示。全挂车多用普通载货汽车牵引，牵引用汽车可摘挂单独行动，灵活性强。载货全挂车大多为栏板货厢，有的采用平板货台。全挂汽车列车行驶稳定性较差，易发生侧向偏摆。同时转向偏移距（牵引汽车前轴中心轨迹与挂车后轴中心轨迹偏差的距离）较大，挂车的追随性差，不能通过路幅较狭的急弯道。因此，

15、全挂车的长度不宜过长，在列车中挂车数一般不宜超过2辆。图2-3 全挂汽车列车全挂汽车列车具有如下优势。1）全挂汽车列车运输效率高，一般全挂汽车列车的装载量是单车的2倍左右。2）全挂汽车列车燃料消耗低，百吨公里燃料消耗比单车低40%左右。3）全挂汽车列车的制造成本低，一般一辆全挂车要比相配挂的牵引汽车的制造成本低56%60%。4）全挂车结构简单，方便维修，维修费用低。5）全挂车可摘挂后较长期单独使用。由于全挂汽车列车具有上述优点，主车和牵引车之间用牵引钩与挂车环连接，其结构简单，货车无需做改装即可与全挂车挂接使用，所以全挂汽车列车首先快速发展起来。（2）半挂汽车列车半挂车是指由一辆半挂车牵引车和

16、一辆半挂车组成的汽车列车。如图2-4所示。为适应装载不同的物资，半挂车也有栏板货厢和平板货台两种形式，其前部有平时悬起的支撑装置，摘挂时可放落着地，使挂车稳定停住。半挂汽车列车的载运量大，行驶时稳定性较好，在汽车运输发达的国家使用日益增多，并向重型和专用化方向发展。图2-4 半挂汽车列车半挂汽车列车与全挂汽车列车相比，具有如下优点。1）整体性和机动性得到改善；2）牵引车和挂车之间的连接是通过牵引座和引销相连接，因此，缩短了汽车列车的总长，因而使用半挂汽车列车更具有整体性，机动性也较全挂车得到改善；3）车厢转载面积进一步增大；4）由于半挂汽车列车的部分装在质量通过牵引座作用到牵引车驱动桥上，从而

17、可使牵引桥的附着作用增大，牵引车的牵引力得到充分利用；5）牵引车的动力性能得到充分发挥；6）由于采用牵引座和牵引销连接形式，行驶时的摆振现象大大减少，提高了行驶时的稳定性，因此半挂汽车列车行驶稳定性比全挂汽车列车好；6）由于采用牵引座和牵引销连接，避免了全挂汽车列车牵引钩与挂环之间的撞击、震荡现象，降低了行驶时的噪音。与此同时，采用半挂汽车列车可方便地实现“区段运输”、“甩挂运输”、“滚装运输”等，从而大大提高运输生产率。（3）双挂汽车列车双挂汽车列车是指由一辆半挂牵引车与一辆半挂车和一辆全挂车组合而成的汽车列车。由于双挂汽车列车又增加了一节挂车，所以载重量也增加了，运输效率大大提高。但它要求

18、牵引车具有更大的发动机功率，并且要求运行的道路条件良好。（4）特种汽车列车特种汽车列车是指具有特殊结构或装有专用设备的汽车列车，如图2-5所示。特种汽车列车是为专门运输长形物料的一种汽车列车，物料的前后端分别与牵引车和挂车有机连接，物料本身构成了汽车列车的一部分。图2-5 特种汽车列车3. 厢式汽车厢式汽车又叫厢式车，除了具有普通车的一般结构外，还具有全封闭的厢式车身和便于装卸作业的车门，如图2-6所示。厢式汽车主要用于全密封运输各种物品，特殊种类的厢式货车还可以运输化学危险物品 。具有机动灵活、操 作方便，工作高效、运输量大，充分利用空间及安全、可靠等优点。图 2-6 厢式汽车4. 车厢运输

19、车车厢运输车是一种将品种众多、形状各异、大小不等的货物在运输前装入标准尺寸的特制箱内以便于水陆空联运的运输方式，它能实现装卸、运输机械化、标准化，是传统运输方式上的一项重大改革，是交通运输现代化的重要组成部分。这种特制的箱子就是车厢；专门用来运输车厢的车辆就是车厢运输车，如图2-7所示。20世纪60年代以来，车厢运输在许多国家得到了迅速发展，现在已成为国际运输中重要的运输方式。图2-8 车厢运输车车厢运输车由车厢牵引车和车厢半挂车组成，车厢半挂车可分为平板式和骨架式两种。平板式半挂车的装载部位是平板货台，可用于装运车厢，也可用于装运普通长大件货物，车辆的使用效率较高。骨架式半挂车的装载部位是无

20、货台的底盘骨架，车厢装到车上并由扭锁装置固定以后，也成为半挂车的强度构件。骨架式半挂车只能专门装运车厢。它具有自重小、结构简单、维修方便等优点，因此，在专业车厢运输企业中普遍采用骨架式半挂车。如图2-9所示。图2-9 车厢运输车5. 自卸汽车自卸货车是载货汽车的一种，载货部位具有自动倾卸装置的载货汽车。又称翻斗车。由汽车底盘、液压举升机构、货厢和取力装置等部件组成。6. 罐式汽车罐式汽车是指装有罐状容器的运货汽车，如图2-10所示。罐式汽车具有密封性强的特点。运送易挥发品、易燃品、危险品等选用罐式汽车。某些罐式汽车还装有某种专用设备，用以完成特定的作业任务。图2-10 罐式汽车作为货厢的罐式容

21、器通常是长柱形的密封罐，罐的横截面有圆形、椭圆形及近似矩形三种。圆形截面罐强度高，但重心较高，通常用于运输高压液体（如液态氧和液态二氧化碳等）。椭圆形截面罐重心较低，汽车行驶稳定，采用较多。矩形截面罐的重心低，但结构强度较差，用材较多，应用很少。罐式容器内设有隔板、防波挡板或分设独立的单室，以减少汽车行驶时罐内液体波动。运输易燃、有毒或腐蚀性强的溶液，液罐汽车应采取相应的安全防护措施。装运油品的油罐汽车，排气管应引向汽车的前部，容器内表面应作防腐蚀处理，并配备静电接地和安全阀等装置。装运液化石油气、液态气体等的液罐汽车，容器为双层保温结构，内层多用防腐蚀材料制成，也可用表面已作防腐蚀处理或衬有

22、耐腐蚀材料的普通钢板，外层用钢板。夹层内填充绝热材料。液化气体的温度一般都很低，制造液罐的材料和焊条要求耐低温。装运饮用品的液罐用无毒塑料、不锈钢板或铝板制造，有时为双层结构，以便保温。2.2 铁路运输工具2.2.1铁路运输的特点作为目前最有效的路上运输方式之一的铁路运输，它是由铁路车站、线路和信号、机车和车辆设备以及铁路行车制度和列车自动控制系统构成的。在经过一百多年的发展中，铁路运输称为了中长距离运输的主角，而且，铁路运输能够承担运量大的运输任务，铁路运输所具有的一些特性，是其他现代运输工具所不能轻易代替的。铁路运输的具体特点如下。1. 铁路运输的优点（1）运输能力大、运价低廉且运送距离长

23、；（2）安全程度高；（3）可以有效使用土地；（4）污染性较低且能耗较小；（5）受气候限制小，适应性强。2. 铁路运输的缺点（1）资本密集、固定资产庞大；（2）货物损耗较高；（3）灵活性不高、发车频率低，营运缺乏弹性。2.2.2 铁路运输的分类铁路货物运输，一般是根据发货人的要求，在规定的时间内，将一定品名和数量的货物从指定的发站，安全、完整地运到指定的到站，并交付给收货人。为了加快货物运输，满足不同层次的用户对铁路运输的需求，根据所托运的每批货物数量和使用的运输车辆方式不同，铁路货物运输可以分为整车、零担、和车厢运输三种不同的种类。1. 整车运输。一批货物的重量、性质、体积、形状需要以1辆30

24、T及其以上货车装运的，均按整车条件运输。需要保温运输的货物、不易计算件数的货物、规定必须按照整车办理的危险品货物、易于污染其他货物的污秽品、未装容器的活动物、必须用罐车装运的液体货物等，都必须按照整车办理。托运人托运同一到站的货物数量不足1车而又不能按零担办理时，要求将同一线路上2个或最多不超过3个到站的货物台装一车时，按整车分卸办理。2. 零担运输。一批货物的重量、体积不够整车运输条件，或不必限定按整车办理的货物，可按零担运输办理。按零担运输办理的货物，一件体积最小不得小于0.02m3，（一件重量在10kg以上者除外），切每批货物不得超过300件。一件货物重量超过2t，体积超过3 m3或长度

25、超过9m的货物，经发站确认不影响中转站或到站装卸作业的，也可按零担办理。未装容器的活动物，在管内运输时，如能以零担车直接运到站，铁路局也可规定按零担办理。零担运输需要等待凑整车，因而速度慢，为克服这一缺点，已发展出定路线、定时间的零担班车，也可利用汽车运输的灵活性，发展上门服务的零担送货运输。3. 车厢运输。使用车厢装运货物或运输空车厢，称为车厢运输。车厢运输适于运输精密、贵重、易损的货物。凡适合车厢运输的货物，都应按车厢运输办理。2.2.3 铁路载货运输车辆1.铁路机车（1）蒸汽机车蒸汽机车是将蒸汽的能量转换为机械能的往复式动力机械。蒸汽机的出现曾引起了18世纪的工业革命，直到20世纪初，蒸

26、汽机仍然是世界上最重要的原动机，在人类的舞台上发挥了重要的作用。（2）内燃机车随着对机车运力需要的不断增大，蒸汽机车已不能满足我国因经济蓬勃发展而导致的对运力的需求。内燃机车的发展摆上日程。内燃机车是以内燃机为动力，通过传动装置驱动车轮的机车。内燃机车一般是由柴油机、传动装置、走形部、车体车架、车钩缓冲装置、制动系统和辅助装置组成。（3）电力机车电力机车的牵引力是电能，但机车本身没有原动力，而是依靠外部供电系统供应电力，通过机车上的牵引电动机驱动机车运行。从世界各国铁路牵引力的发展来看，电力机车被公认为是有发展前途的一种机车，在营运上有良好的经济效果。我国1958年制成了第一台 “韶山”型电力

27、机车，1968年制成了“韶山-1”型电力机车，开始了电力机车的发展道路。2.铁路车辆铁路车辆，也称火车车厢，是指除了专门提供动力的机车以外，其他各种在铁路上行走的车辆。这些车辆少部分有动力，大部分没有动力。铁路车辆时运送旅客和货物的工具，多年来，由于不同的目的、用途及运用条件，车辆形成了许多类型，但其构造基本相同。在此作品中，主要介绍铁路货车。铁路货车按其用途不同，可以分为通用货车和专用货车。（1）通用货车通用货车是转运普通货物的车辆，货物类型多不固定，也无特殊需求，铁路货车中，这类货车占绝大部分比重，一般有敞车、平车、棚车、保温车和罐车等。1）敞车所谓敞车是指具有端壁、侧壁、地板而无车顶，向

28、上敞开的货车，主要供运送煤炭、矿石、矿建物资、木材、钢材等大宗货物用，也可用来运送重量不大的机械没备。若在所装运的货物上蒙盖防水帆布或其他遮篷物后，可代替棚车承运怕雨淋的货物。因此敞车具有很大的通用性，在货车组成中数量最多，目前全路共有敞车约30万辆，约占货车总数的50以上。敞车按卸货方式不同可分为两类：类是适用于人工或机械装卸作业的通用敞车；另一类是适用于大型工矿企业、站场、码头之间成列固定编组运输，用翻车机卸货的敞车，C64型专用敞车如图2-11所示。图2-11 C64型专用敞车1952年在C1型的基础上设计了载重50t的C50型敞车， 1958年后，设计生产了载重为60t 的C60型。1

29、959年，在总结C60型的基础上设计了C13型。1965年设计C65型，1966年投入批量生产。在此期间，在C62型的基础上设计了C62M型敞车，并大批生产。1979年，为了节省木材，又在C62M的基础上，设计了载重60t、容积71.6m3、构造速度为100km/h的全钢C62A型敞车。C62A最大特点是采用了滚动轴承轮对，提高了运行速度。1984年以后，改用耐候钢焊接结构，改称C62A（N）型敞车。主要敞车如表2-2所示。表2-2 主要敞车类型表车型自重/t载重/t容积m3车内尺寸L×W×H/mm车体材质C61型236169.411100×2890×2

30、200全钢耐腐C62A型21.86071.612500×2900×2000全钢耐腐C63A型22.16170.710300×2890×2375全钢耐腐C63型21.56173.312490×2890×2050全钢耐腐C76A型24768610200×3000×-全钢耐腐C80型20808712000×3000×-全钢耐腐）平车平车主要用于运送钢材、木材、汽车、机械设备等体积或重量较大的货物，也可借助车厢运送其他货物。平车还能适应国防需要，装载各种军用装备。装有活动墙板的平车也可用来装运矿石、沙土

31、、石渣等散粒货物。中国铁路的平车约占货车总数的12%。平车因没有固定的侧壁和端壁，故作用在车上的垂直载荷和纵向载荷完全由底架的各梁承担，是典型的底架承载结构。N17型平车外观图如图2-12所示。图2-12 N17型平车外观图中国自行设计和制造了多种平车，从结构上来分，主要有平板式和带活动墙板式两种，车型主要有N12、N60、N16和N17等多种，载重都是60t。我国铁路主要平车车型参数如表2-3所示。表2-3 主要敞车类型表车型自重/t载重/t容积m3车内尺寸L×W/mm车体材质N16型19.7603913000×3000全钢耐腐N17型20.46037.413000

32、15;2980全钢耐腐XN17A型22.16041.913000×2980全钢耐腐我国在今后将继续开发平车-车厢两用车，逐步淘汰单一用途平车，优化既有平车-车厢两用车结构，增大车辆地板面积，降低车辆自重系数，使载重量达到65t。研究运行速度提高后，侧向力对车厢及车辆运行安全的影响。研究自动锁定锁头、竹木复合地板在平车上的应用。3）棚车棚车是铁路货车中的通用车辆，用于运送怕日晒，雨淋、雪侵的货物，包括各种粮谷，日用工业品及贵重仪器设备等。一部分棚车还可以运送人员和马匹。到2002年底，中国铁路已拥有棚车91835辆，约占货车总数的20%，如图2-13所示。 图2-13 棚车我国旧有的棚

33、车都是外国货，车型多达80余种。这些车辆结构复杂，载重量绝大多数是30t的小型车，很不适应铁路运输的发展需要。从1953年起中国开始制造载重50t、容积100m3，车体为全钢结构的P50型棚车，后经过改进，成为当时的主型车。我国主要棚内参数如表2-4所示。表2-4 主要敞车类型表车型自重/t载重/t容积m3车内尺寸L×W×H/mm车体材质P61型246012015496×2820×2760全钢耐腐P62型246012015496×2820×3312全钢耐腐P62A型23.46012015496×2820×2754全

34、钢耐腐P64型25.46011615500×2796×2705全钢耐腐P64A型25.86013515500×-×-全钢耐腐P65型25.960135-×-×-全钢耐腐4）保温车保温车（又叫冷藏车）是运送鱼、肉、鲜果、蔬菜等易腐货物的专用车辆。这些货物在运送过程中需要保持一定的温度、湿度和通风条件，因此保温车的车体装有隔热材料，车内设有冷却装置、加温装置、测温装置和通风装置等，具有制冷、保温和加温三种性能。保温车车体外表涂成银灰色，以利阳光反射，减少辐射热。中国自制的保温车有冰箱保温车和机械保温车两大类，如图2-14所示。图2-14

35、保温列车组5）罐车罐车是车体呈罐形的车辆，用来装运各种液体、液化气体和粉末状货物等。罐车按用途可分轻油类罐车、粘油类罐车、酸碱类罐车、液化气体类罐车和粉状货物罐车；按结构特点可分为有空气包和无空气包罐车，有底架和无底架罐车，上卸式和下卸式罐车等。我国铁路主要的罐车如表2-5所示。表2-5 主要敞车类型表车型自重/t载重/t总容积m3有效容积m3货物类别G12型23.25052.551原油、润滑油、重柴油G17型20.25262.160原油、润滑油、重柴油G19型216279.476汽油、没有、轻柴油G70A型216279.476汽油、没有、轻柴油（2）专用货车专用货车一般只运送一种或很少几种货

36、物，用途比较单一，同一种车辆要求装载的货物重量或外形尺寸比较统一。专用货车一般将家畜车、矿石车、水泥车、粮食车、毒品车、车厢车以及长大货物车划为专用货车。多数超限超重货物特别是几何尺寸大、重量大的超限超重货物是用长大货物车装运。长大货物车按照车体结构型式的不同，可分为凹底平车、落下孔车、长大平车、双支承车和钳夹车5种。1)凹底平车，如图 2-15所示。凹底平车有D2、D6、D7、D8、D9、DIO、D21、D18A、D25A、D26共10个车型。其载重量依次分别为210、110、150、180、230、90、120、180、250、260t。主要用于运输支重面长度在10米以内且重心和高度都比较

37、高的超限货物，如发电机定子和变压器等，图2-15图所示。图 2-15 D26型折角式凹底平车2)落下孔车。有D16、017、D18、D19等4个车型，其载重量依次分别为1 10、150、180、230t，主要用于运输轧机牌坊、水压机横梁等在高度上超限的重型货物。可将货物落入车辆中部的承载孔内运输，以降低整体高度。3)长大平车。有022、D23、D27等3个车型。载重量分别为120、235、150t。主要用于运输长钢轨、桥梁及各种大型型钢、型材等超长货物。4)双支承车。只有D30 1个车型，载重量为370t，最初是为了解决进口的30力J t合成氨装置中的氨合成塔和尿素合成塔等大型石油化工设备的整

38、体运输而设计制造的。可装运筒形长、大、重货物。全车由两组凹形平车组成。每组凹形底架中部设置转动鞍座和卡带，以固定跨装的货物，两组车联成一体，故名双支承车。5)钳央车。有D20、D30A、D35、D38等4个车型，载重量依次分别为280、300、350、380t。主要用于运输特大型发电机定子、变压器和轧机牌坊等。可将货物夹持在车辆中部运输。上述车型有些有相应的改进型。它们是D2G、D9G、D16G、D18G、D19G、D22G、D23G、D30G。全路共有长大货物车450车辆，D38型载重380t钳夹车是目前我国载重最大的长大货物车。一般的长大货物车运用率很低，不需再生产，但缺乏特大型长大货物车

39、，目前450t钳央车和340t凹底平车已由铁道部立项研究：300t的长大平车J下在研制中。2.3水路运输2.3.1水路运输的特点从技术性能和经济指标来看，水路运输的主要优点有：1运输能力大；2水陆运输通用性能也不错，既可运客，也可运货，可以运送各种货物，尤其是大件货物等特点；3水运建设投资省；4运输成本低；5续航能力大；6运输速度慢，在途中的货物多，会增加货主的流动资金占有量；7受自然条件影响较大，内河航道和某些港口受季节影响较大，冬季结冰，枯水期水位变低，难以保证全年通航；8船舶投资大，包括租船定仓等。2.3.2水路运输的分类水路运输是使用船舶运送客货的一种运输方式。水路运输具有点多、面广和

40、运输线长的特点，也是国际间货物运输的主要手段。水运主要承担数量大、距离长的运输，是在干线运输中起主力作用的运输形式。在内河及沿海，水运也常作为小型运输工具使用，担任补充及衔接大批量干线运输的任务。我国长江、黄河两大水运路线横贯东西，为我国的水运提供了有利的天然条件。内河则是指利用船舶、排筏和其他浮运工具，在江河、湖泊、水库及人工水道上从事的运输。水路运输有以下四种形式：远洋运输、近海运输、沿海运输、内河运输。2.3.3水路运输装备货船是运输货物船舶的统称。根据载运货物的种类，货船可以分为以下几种：1.干货船干货船又可称为杂货船，是以装运各种包装成捆货成箱等零批件货物为主要承载对象的货船，如图2

41、-16所示。图2-16 干货船图2.散货船散货船是专门运输粉末状、颗粒状以及块状等非包装类大宗货物的运输船舶，如图2-17所示。图2-17 散货船图散货船可分为：专用散货船、兼用散货船、特种散货船、3.液货船液货船是指专门用于运输液态货物的船舶，如：油轮、液化气船、液体化学品船。4.车厢船车厢船是装运规格统一的车厢的货船，如图2-18所示。图2-18 集装箱船图此外还有冷藏船、滚装船、驳船、堆船与拖船、载驳船、多用途船等。总之，水路运输综合优势较为突出，适宜于运距长，运量大，时间性不太强的各种大宗物资运输。而针对本案例来说，我们小组根据目标货物的特点考虑了水路运输的低成本，大运量等特点。然而，

42、在综合考虑在水路运输的起始端的转运和时间天气影响等因素后，可能最终的运输方式会根据具体情况进行选择。2.4航空运输航空运输是使用飞机或其他航空器进行运输的一种形式。航空运输的单位成本很高，因此，主要适合运载的货物有两类：一类是价值高、运费承担能力很强的货物，如贵重设备的零部件、高档产品等；另一类是紧急需要的物资，如救灾抢险物资。 2.4.1航空运输的特点航空运输与其他运输方式相比，具有以下主要的优点：1运行速度快，一般在800900公里/小时左右，大大缩短了两地之间的距离；2机动性能好，几乎可以飞越各种天然障碍，可以到达其他运输方式难以到达的地方；3经济特性良好，在综合考虑了时间等因素后，可以

43、发现航空运输因为市场的需要具有扩大的趋势。航空运输的缺点是：飞机造价高、能耗大、运输能力小、成本很高、技术复杂。因此，只适宜长途旅客运输和体积小、价值高的物资，鲜活产品及邮件等货物运输。2.4.2航空运输的装备运输机的分类：按飞行的航程距离，运输机可分为远程飞机，中程飞机，近程飞机和短程飞机。按发动机及推力产生类型的不同，运输机可以分为活塞式、涡轮螺旋式、涡轮喷气式和涡轮风扇喷气式四类。运输机的主要系列有：波音系列、麦道系列、安系列、图系列、伊尔系列、空中客车系列、运系列、新舟60、运输直升机系列和其他系列。第三章 线路概述与规划3.1 常规件线路概述与规划3.1.1常规件线路概述：在综合考虑

44、了货物的特点，以及运输距离、运输费用、时效性、操作难易程度等条件下，初步考虑有以下三种运输方案可供选择，他们分别从不同的角度提供了运输方案。其中，包括六条具体的可行路线。方案一：公路运输方式根据案例需要，考虑到时效性和灵活性，公路运输具有较大的优势。公路运输基本能够实现门到门的服务，同时能够机动灵活，具有很强的可操作性。同时我国公路网分布密集，给运输提供了有利的条件。此外，公路运输没有过多特殊的运输要求，所以很方便。因此，第一种方案是在采用公路运输的方式下，探讨从德阳到福建莆田的运输线路。从德阳到福建莆田全程约2222.3公里，预计需要26个小时，沿途经四川省、重庆市、湖南省、江西省、福建省四

45、省、一直辖市。以下是详细的行车路线：首先经成绵高速从德阳到成都 ，再经成都绕城高速公路绕至成南高速进入回遂高速公路和渝遂高速公路到达重庆，途经成渝环线高速公路内环快速路常吉高速公路常张高速公路长常高速公路岳临高速公路潭邵高速公路醴潭高速公路X016醴潭高速公路昌金高速公路大广高速公路泉南高速公路穿过湖南省和江西省，最后沿泉三高速公路、福泉高速公路、莆田市内驾车方案到达最终目的地莆田市，如图3-1和图3-2所示。图3-1 公路运输图1 图3-2 公路运输图2 方案二：铁路+公路联合运输方式由于公路运输的运能有限，并且费用相对铁路来说较高，而从德阳到莆田的公路线路比较方便，所以可以考虑铁路运输以解

46、决公路运能较小的问题，而首末端的公路转运又能够实现公路的灵活性，能够将两种运输方式的优点加以结合，能够同时发挥两种运输方式的特点，为运输增加经济上的可行性，便于企业降低销售成本，充分发挥第三利润源泉的作用。在选择铁路+公路联合运输的条件下，从德阳至莆田的铁路线路经过广元安康襄樊武汉南昌福州，再从福州转公路至莆田，如图3-3所示。图3-3 公铁联运图方案三：公路+水路联合运输方式水路运输在几种运输方式中的费用最小，运能也最大。因此可以在很大程度上降低企业的运输成本。在更多考虑费用的前提下，可以选择以水路运输方式为主，公路运输方式为辅的联合运输方式。即可以降低成本，也能够实现公路运输的灵活性。在选

47、择公路+水路联合运输的条件下，运输线路为：从德阳出发公路运输至乐山港，或者从德阳经成都运输至重庆港，再经水路运输至上海，货物到达上海考虑选择公路运输或沿海运输至目的地莆田。即存在四条路线：1.德阳乐山重庆上海（沿海）莆田；2. 德阳乐山重庆上海（公路）莆田；3.德阳成都重庆上海（沿海）莆田；4. 德阳乐山重庆上海（公路）莆田，如图3-4所示。图3-4 公水联运图3.1.2常规件线路规划对上述六种路线和方式进行分析的基础上，在此采用最短路问题建立规划模型，确定最优线路。1.建模的基础此模型建立的基础是：(1)只考虑城市间的运输费用，不考虑同一个城市间的短驳费用；(2)假设运输期间无突发事件出现；

48、(3)只考虑运输线路是否为通路，不考虑两个城市间的运输方式；(4)不考虑开始装货的装货费和最终到达莆田的卸货费；(5)每次运输方式转换时有足够的运输工具；(6)装卸费用不受运输历程影响，运输方式的转换成本由于在区域经济水平差异和装卸效率交叉作用下其差异不大，故假设运输方式的相互装换成本不变；(7)假设货物在转换时无呆滞时间。2.权数的计算此模型以费用最少和时间最短为目标。其中费用主要包括运输费用，运输方式转换费用；运输时间包括途中在运时间和转换运输方式时间。并且运输费用和总运输时间都是越小越好，则权数的计算公式为：权数=a*C*b*T其中a，b分别为已知常数，a+b=1，表示费用和时间在运输总

49、目标中所占的权重；C为总费用，等于运输费用与运输方式转换费用的总和；T为运输时间，等于在途运输时间与转换运输方式时间的总和。由上述可以汇总得到各种运输线路的基本数据，如表3-1所示。表3-1 运输线路基本数据统计表方案运输线路运输路程/公里费率（元/吨公里）运输转换时间（天）运输时间（天）转换成本（元/吨）1德阳-莆田(公路)2244.40.330402德阳-福州(铁路)24040.171 5 50福州-莆田(公路)18832.800.5 03德阳-成都(公路)73.71.1510.5 50成都-重庆(公路)322.50.6211 50重庆-上海(水路)31200.0516 50上海-莆田(公

50、路)885.80.3602 04德阳-乐山(公路)222.11.1510.7 50乐山-上海(水路)35050.0517 50上海-莆田(公路)885.80.3602 05德阳-成都(公路)73.71.1510.5 50成都-重庆(公路)322.50.6211 50重庆-上海(水路)31200.0516 50上海-莆田(水路)9070.1103 06德阳-乐山(公路)222.11.1510.7 50乐山-上海(水路)35050.0517 50上海-莆田(水路)9070.1103 0则由权数的计算公式可以得到各种方案到的各边全数，如表表3-2所示。表3-2 权数计算表方案运输线路在途运输费用（元

51、）转换成本（元）总费用C（元）总运输时间T（天）权数（a，b均为常数）1德阳-莆田(公路)71102.6071102.64284410.4ab2德阳-福州(铁路)39233.3039233.35 196166.5ab福州-莆田(公路)18832.8480023632.81.5 35449.2ab3德阳-成都(公路)8136.508136.50.5 4068.24ab成都-重庆(公路)19195.2480023995.22 47990.4ab重庆-上海(水路)149764800197767 138432ab上海-莆田(公路)30613.2480035413.23106239.7ab4德阳-乐山(

52、公路)24519.8024519.80.7 17163.9ab乐山-上海(水路)168244800216248 172992ab上海-莆田(公路)30613.2480035413.23 106239.6ab5德阳-成都(公路)8136.51.158136.50.5 4068.24ab成都-重庆(公路)19195.2480023995.22 47990.4ab重庆-上海(水路)149764800197767 138432ab上海-莆田(水路)9577.9480014377.9457511.7ab6德阳-乐山(公路)24519.8024519.80.717163.9乐山-上海(水路)1682448

53、00216248 172992上海-莆田(水路)9577.9480014377.94 57511.7ab3.模型的建立可以将问题概述为：现有一批汽轮机零部件从德阳运往福建莆田，问如何选择才能使其线路最短？图3-5给出了两地间的交通图，点之间的的连线表示两地间存在运输方式。成都138432ab47990.4ab4068.2ab上海重庆17163.9ab172992ab乐山德阳35449.2ab106239.7ab57511.7ab284410.4ab196166.5ab莆田福州图3-5 德阳到莆田运输路线图4.模型的求解用Dijkstra算法求解此问题，求解的结果如图3-6所示。（1,4068.2ab）（2,52058.6ab）成都V2