第六章运输与配送规划

1、第五章 物料搬运系统规划第一节 物料搬运系统基本概念物料搬运的定义 定义 在同一场所范围内进行的、以改变物料的存放（支承）状态（即狭义的装卸）和空间位置（即狭义的搬运）为主要目的的活动，即对物料、产品、零部件或其它物品进行搬上、卸下、移动的活动。 物流的各个环节之间和同一环节的不同作业之间，都必须进行装卸搬运作业，它把物的运动的各个阶段联接成为连续的“流”，使物流的概念名实相符。物料搬运的定义 据国外统计：在中等批量的生产车间里，零件在机床上的时间仅占生产时间的5%，而95%的时间消耗在原材料、工具、零件的搬运、等待上，物料搬运的费用占全部生产费用的3040%。 为此，设计合理、高效、柔性的物

2、料搬运系统，对压缩库存资金占用、缩短物流搬运所占时间，是十分必要的。 物料搬运的发展 物料搬运大致经历了以下几个阶段 1）手工物料搬运时期 手工物料搬运，虽然是原始的，简单的，但即使是今天，仍然存在于几乎所有的物料搬运中，只不过是主要由体力型转变为智力型。 2）机械化物料搬运时期 这一阶段由19世纪中期到20世纪中期，如今仍然是众多物料搬运系统中的重要组成部分。 物料搬运的发展 3）自动化物料搬运时期 20世纪6070年代解决物料搬运的常用方法。使用如AS/RS、AGV、电脑以及条形码等，机器人也引入物料搬运系统从事托盘上货物码垛和包装工作。 4）集成化物料搬运时期 出现于20世纪80年代，不

3、仅仅是单机自动化，而是各设备之间集成并与生产系统相协调。 5）第五代物料搬运是智能型系统 它出现在八十年代末期。物料搬运的活性理论 搬运活性 人们把物料的存放状态对搬运作业的方便（难易）程度，称为搬运活性。 装卸次数少、工时少的货物堆放方法搬运活性高。 散放在地的物品要运走，需要经过集中、搬起、升起、运走四步作业。 搬运活性指数的定义： 搬运某种状态下的物品所需要进行的四项作业中“已经不需要的作业项目”。物料搬运的活性理论活性的区分和活性指数物品状态作业说明作业种类还需要的作业数目已不需要的作业数搬运活性指数集中搬起升起运走散放在地上集中、搬运、升起、运走要要要要400装在箱中搬运、升起、运走

4、（已集中） 否要要要311托盘上升起、运走（已搬起）否否要要222车中运走（不用升起）否否否要133运动着的输送机不要（保持运动）否否否否044运动着的物品不要（保持运动）否否否否044活性分析图表 搬运作业活性分析图。 考虑提高某些作业的活性系数， 如活性系数为0的散放，通过放入容器中（活性系数为1）或码放在托盘上（活性系数为2），来提升搬运活性，提高工作效率。 活性分析图表 计算平均活性系数。图中的平均值2.7由下式计算： 平均活性系数= 活性系数总和 / 作业工序数 这样，由平均活性系数的大小，可以采用以下不同的改进方法： q2.3：从设备、方法方面进一步减少搬运工序数。 总之，活性系数

5、越高，所需人工越少，但设备投入越多。在进行搬运系统设计时，不应机械地认为活性系数越高越好，而应综合考虑。 物料搬运路线的分类 物料搬运路线分为直达型、渠道型和中心型三种。 1）直达型 各种物料从起始点到终点经过的路线最短。 当物流量大、距离短时，采用这种形式比较经济。 尤其适合于物料有一定的特殊性而时间又比较紧迫的情况。AB物料搬运路线的分类 2）渠道型 一些物料在预定路线上移动，与来自不同地点的其他物料一起运到同一个终点。 当物流量为中等或少量，而距离为中等或较长时，采用这种形式比较经济。 尤其当布置不规则而又分散时更为有利。ABCD物料搬运路线的分类 3）中心型 各种物料从起点移动到一个分

6、拣中心或分拔中心，然后再运往终点。ABCD 物料搬运过程中，若物流量大且距离又长，则说明该布置不合理。 搬运路线的选择 距离与物流量可作为确定搬运路线的依据直达型渠道或中心型不合理距离物流量搬运设备选择原则距离物流量复杂的搬运设备复杂的运输设备简单的搬运设备简单的搬运设备搬运设备选择原则 作为搬运设备的本身，选择时应考虑以下一些因素 1）设备的技术性能 2）设备的可靠性 3）工作环境的配合和适应性 4）经济因素，包括投资水平、投资回收期及性能价格比等； 5）可操作性和使用性 6）能耗因素 7）备件及维修因素 8）与物料的适配程度物料搬运的原则 规划原则： 以获取系统整体最大工作效益为目标，规划

7、所有的物料搬运和物料存储工作。 系统化原则： 尽可能广泛地把各种搬运活动当成一个整体，使之组成相互协调的搬运系统，其范围包括供货厂商、收货、储存、生产、检验、包装、成品储存、发货、运输和消费用户等。 物流顺畅原则： 在确定生产顺序与设备平面布置时，应力求物流系统的最优化。物料搬运的原则 精简原则： 减少、取消或合并不必要的运动与设备，以简化搬运工作。 利用重力原则： 在可能的条件下，尽量利用重力搬运物料，但应注意防止磕碰。 充分利用空间原则： 最大可能地充分利用建筑物的整个空间。 集装单元化原则： 尽可能地采用标准的容器与装载工具来集装物料搬运，以利于搬运过程的标准化、集装化。物料搬运的原则

8、机械化原则： 合理采用搬运机械设备和提高搬运机械化程度。 自动化原则 在生产、搬运和存储过程采用合理的作业自动化。 选择设备原则 在选择设备过程中，考虑被搬运物料的特点包括物料的运动方式和采用的搬运方法。 标准化原则 使搬运方法、搬运设备、搬运器具的类型、尺码标准化。 减轻自重原则 降低移动式设备的自重与载荷的比例。物料搬运的原则 灵活性原则 在专用设备并非必要的情况下，所采用的搬运方法和搬运设备应能适应各种不同的搬运任务和实际应用的要求。 充分利用原则 力求使人员与搬运设备得到充分利用。 维修保养原则 为全部搬运设备制定预防性保养和计划维修制度。 摒弃落后原则 当出现可提高效率的方法和设备时

9、，合理更新陈旧设备与过时的方法。物料搬运的原则 控制原则 利用物料搬运工作改进对生产、库存和接订单、发货等工作的控制管理。 生产能力原则 利用搬运设备促使系统达到所要求的生产能力。 搬运作业效能原则 以每搬运一件单元货物所耗成本的指标考核搬运作业的效能。 安全原则 为保证搬运的安全，提供合适的方法和设备。第二节 物料搬运设备及用具装卸搬运机械的分类 装卸搬运机械按作业特征分为四类 1）起重机械： 起重机、升降机、轻小型起重设备（葫芦、绞车）。 2）输送机械： 包括有牵引机构的输送机、无牵引构件的输送机（螺旋、辊子、气力输送装置）。 3）工业车辆： 包括叉车、牵引车、单斗装载机等。 4）专用机械

10、： 包括翻车机、堆取料机、堆垛机、分拣机等。装卸搬运机械起重机 简单起重机械： 一般只作升降运动或一个直线方向移动，只需要一个运动机构，而且大多数是手动的。如绞车、葫芦等。 通用起重机械 除需要一个使物品升降的起升机构外，还有使物品作水平方向的直线运动或旋转运动机构。 特种起重机械 专用于某些专业性的工作，构造比较复杂。如冶金专业机械、建筑专用机械、采矿专业机械等。装卸搬运机械起重机 电动单梁起重机通用桥式起重机装卸搬运机械起重机装卸搬运机械起重机 轮胎起重机与汽车式起重机装卸搬运机械连续输送机装卸搬运机械叉车平衡重式叉车高位拣选式仓库叉车装卸搬运机械叉车 集装箱叉车 装卸搬运机械叉车前移式叉

11、车手动式叉车装卸搬运机械叉车 步行式叉车手动托盘搬运车装卸搬运机械起升机械 电梯是一种依靠轿厢沿着垂直方向运送人员或货物的间歇运动的主要起升机械。 电梯分类 1)按用途分：可按使用对象分为载人电梯、载货电梯和专用电梯等。 2)按速度分：低速梯、快速梯、高速梯、超高速梯。 3)按曳引电动机电源分：交流电梯和直流电梯。 4)按操纵方式分：有司机操纵和无司机操纵。装卸搬运机械起升机械装卸搬运机械小型搬运车 小型搬运车有：手推车、手动拖盘搬运车和手动叉车。装卸搬运机械小型搬运车装卸搬运机械无人搬运车及工业机器人 自动导引车AGV装卸搬运机械拖盘 托盘是一种机械化装卸、搬运和堆存货物的集装工具，由两层铺

12、板中间夹以纵梁（或垫块）或单层铺板下设纵梁（或垫块、支腿）所组成。装卸搬运机械拖盘托盘的分类 按结构可分为：平托盘、箱式托盘、柱式托盘和轮式托盘等。平托盘各部分的名称装卸搬运机械拖盘 各式平托盘装卸搬运机械拖盘 各式托盘示例装卸搬运机械拖盘托盘的分类 按材质分：木托盘、钢托盘、铝托盘、胶合板托盘、波纹纸托盘、塑料托盘、复合材料托盘等 按使用寿命分：一次用（消耗性）和多次用（循环性）两种。 按使用范围分：企业内部用和联运用两种。装卸搬运机械拖盘 托盘的规格尺寸 托盘规格尺寸标准化，是托盘流通的前提。 托盘一般与叉车、汽车配合使用，目前叉车、汽车已全部实现标准化，因此托盘尺寸也应与之建立相应的模数

13、关系。 ISO建议以： 8001200、10001200、10161219、11001100（单位mm）四种尺寸做为标准。装卸搬运机械拖盘 我国机械工业系统使用：JB3003-81规定的8001000与500800，载重量为0.5、1.2t的箱式和柱式托盘； JB300481规定8251100、545825载重量为1t和0.5t的平托盘。第三节 物料搬运系统设计系统搬运分析方法 系统搬运分析（System Handling Analysis，SHA）是理查德.缪瑟提出的一种系统分析方法，适用于一切物料搬运项目。 SHA方法包括三个部分：一种解决问题的方法，一系列依次进行的步骤和一整套关于记录、

14、评定等级和图表化的图例符号。 图例符号如前几章所述，不再重复。系统搬运分析的四个阶段设计四阶段时间安排图示I：外部衔接II：搬运方案III:详细方案IV:实施时间SHA的程序模式 系统布置设计程序模式5、物料搬运方法的知识和理解2、布置P、Q、R、S、T1、物料的分类3、各项移动的分析4、各项移动的图表化6、初步的搬运方案7、修改和限制8、各项需求的计算9、方案的评价选定搬运方案物料分类 物料分类的主要依据 1）物料的可运性 影响可运性的主要因素是物料本身的物理化学特性，外界的因素（如工位器具、托盘、货架和搬运设备等）也有重要影响 2）物流条件 包括：生产工艺方面要求，质量保证体系方面要求（如

15、精密件的搬运），生产管理方面的要求（如周期性、配套性等），以及一些特殊要求（如贵重物品的控制）和法律管制品等。物料分类 物料分类的程序 1）列表标明所有物品或分组归并物品的名称； 2）记录其物理特征及其他特征； 3）分析各类物料的各项特征，并在主导、起决定作用的特征下面划出标记线； 4）确定物料类别，将具有相似主导特性或特殊影响特征的物料归为一类； 5）对物料进行分类后（如用a、b、c、d表示），即可编制物料特征表。物料特征表移动分析 第一步：搜集各种移动分析资料 开始分析各项移动时，需要提前准备的资料包括： 1）物料的分类 2）路线的起点、终点和搬运路径 3）货流的物流量和物流条件 第二步：

16、移动分析方法 目前常用的方法有两种： 1）流程分析法 2）起讫点分析法移动分析 流程分析法 每次仅观察一类物料，并跟随其沿生产过程搜集资料（必要时跟随从物料库到成品库的全过程），然后编制出流程图表（或流程）。见下页图。 当物料品种很少或是单一品种时，常采用此方法。移动分析 具体方法见物流分析一章。移动分析 起讫点分析法 有两种不同的分析思路： 1）在物料品种数目不太多时，首先通过观察每次移动的起讫点搜集资料，然后分析各条搬运路线，给制出搬运路线表。如下页表所示。 2）若物料品种数目多，则对一个区域进行观察，搜集运进运出该区域一切物料的有关资料，编写物料进出表。见excel表。移动分析 搬运路线

17、表移动分析 第三步：编制搬运活动一览表 搬运活动一览表见excel表格。 编制此表的目的是把搜集的资料汇总在一张表上，达到明了、全面地了解情况以及运用的目的，表中应对每条路线、每类物料和每项移动的物流量及运输工作量进行计算，并按A、E、I、O、U进行等级评定。 A：超高物流量 E：特大物流量 I：较大物流量 O：普通物流量 U：忽略物流量移动分析 第四步：各种移动图表化 图表化将各项移动的分析结果标注在区域布置图上，以便一目了然，各种移动的图表化是SHA程序模式中的一个重要步骤。 图表化的方法有： 1）物流流程简图 2）平面布置图上绘制物流图 3）坐标指示图移动分析 物流流程简图 物流流程简图

18、用简单的图表描述物流流程，没有联系到布置，因此不能表达出每个工作区域的正确位置，它也没有标明距离，所以不可能选择搬运方法。移动分析 平面布置图上绘制的物流图。 由于注明了准确位置及距离，可用于选择搬运方案。接线器零件生产PSAPFAFB7.5ma660KGa8.0ma570KGaa570KGa8.0ma90KGa8.0m13.2m3.2m90KGaa620KGa装配前零件库单件或小批装配成批装配成品库工具装配电线夹装配线移动分析 坐标指示图是距离与物流量的指示图。ABCEDF75m60m25t60m5t66m5t30m18t48m16t21t搬运方案分析 企业搬运活动可以采用同一种搬运方法，也

19、可以采用不同的方法。一般情况下搬运方案都是几种搬运方式的组合。 第一步：初步搬运方案分析 确定初步搬运方案的步骤 1）搜集原始资料 2）根据原始资料，设计出几个搬运方案 3）根据可能性，对几个初步方案进行改进和调整，进行各项需求的计算和评价。 4）确定物料搬运方案。搬运方案分析 第二步：搬运方案分析方法 在普通表格上表示搬运方法。编制搬运方案的方法： 1）填写工作表格，列出每条路线上每种（或每类）物料的路线系统、搬运设备和运输单元。 如果物料品种是单一的或只有很少几种，而且各条路线上是顺次流通而无折返的，那么这种表格就很实用。 2）直接在以前编制的流程图上记载建议采用的搬运方法。 3）把每项建

20、议的方法标在以前编制的物流图上。 一般说来，这种方法比较易于理解。搬运方案分析 第三步：系统分析 形成系统分析方法汇总表，适用于物料品种和路线较多时。 从汇总表上可以全面了解所有物料搬运的情况，还可以汇总各种搬运方法综合各条路线和各类物料的同类路线、设备和运输单元。 第四步：需求计算 计算搬运设备和人员的需要量；计算投资数和预期的经营费用。如表所示。方案的修改和限制 初步确定的方案是否符合实际、切实可行，必须根据实际限制条件进行修改。 解决物料搬运问题，除路线、设备和运输单元外，还应考虑正确、有效地操作设备和协调与辅助物料搬运正常进行的问题（生产和库存的协调）等等。方案评价 评价分析方法有两类

21、 1）成本费用或财务比较 2）无形因素比较 常用方法是优缺点比较法和加权因素比较法。具体见第二章。第四节 SLP与SHA的结合SLP与SHA的相互关系 SLP与SHA之间的关系极为密切。 （1）二者具有共同的目标，其出发点都是力求物流合理化； SLP重点在于空间的合理规划，使得物流路线最短，在布置时位置合理，尽可能减少物流路线的交叉、迂回、往复现象。 SHA重点在于搬运方法和手段的合理化，即根据所搬运物料的物理特征、数量以及搬运距离、速度、频度等，确定合理搬运方法，选定合适的搬运设备使搬运系统的综合指标达到最优。SLP与SHA的相互关系 （2） SLP和SHA具有相互制约、相辅相成的关系。 在

22、进行设施布置规划时，必须同时考虑到物料搬运系统的要求，如采用传送带作为主要物料搬运手段，则各种设施应该按传送带的走向呈直线分布；如果采用叉车，则应考虑适当的通道和作业空间。 总之，设施布置设计是物料搬运系统设计的前提，而前者则只有通过完善的搬运系统才能显示出其合理性。SLPSHA的方法 1) 进行SLP时，尽可能考虑到SHA的需要； 2) SLP和SHA交叉进行，相互补足。习题 1. 什么是物料搬运活性系数？物料在运动着的分拣机上活性系数为多少？ 2. 在物料搬运中，为什么要强调单元化和标准化？ 3. 欧洲托盘尺寸为1200800mm，日式托盘尺寸为11001100mm,美式托盘尺寸为4840

23、ft，试问它们可以由几个物流基础模数尺寸组成？以图示之。 4. 某工厂的产品需由火车外运，其物流过程如下：首先工厂用汽车将产品运至火车站，经过卸货、检斤、暂存、装车等环节运走。试用规定的符号画出物流流程简图。 5. 一啤酒公司的某种啤酒的包装和搬运过程如下：先将6瓶啤酒一起装入纸箱中，然后纸箱以三层每层20箱堆码在托盘上，采用叉车作业。但是因为啤酒太重，叉车作业时，顶部的啤酒箱子容易滑倒。公司的搬运工程师想出了以下方法来解决问题： a. 顶部箱子用框架固定 b. 用绳子捆扎箱子 c. 用塑料胶带缠绕箱子 d. 采用箱式托盘。 试讨论分析上述各方法的优缺点，还有其他的方法可以解决这个问题吗？第六

24、章 运输与配送规划说明 鉴于在数量化方面，运输与配送使用的方法有很大的相通性，因此，在本章中，我们不严格区分运输与配送的差别，即：在本章中，这两个概念不作区别。第一节 运输与配送路线设计选择合理配送路线的原则 选择合理配送路线的原则 1）安排车辆负责相互距离最接近的站点的货物运输； 2）安排车辆各日途经的站点时，应注意使站点群更加紧凑； 3）从距仓库最远的站点开始设计路线。 4）卡车的行车路线应呈水滴状。不交叉。 5）尽可能使用最大的车辆进行运送，这样设计出的路线是最有效的； 6）取货、送货应混合安排，不应该在完成全部送货任务后再取货； 7）对于遥远而无法归入群落的站点，可以采用其它配送方式。

25、 8）避免时间窗口过短。直接运输网络 在直接运输网络中，零售供应链的网络是这样构造的，它使所有货物直接从供应商处运达零售店。每一次运输的路线都是指定的，供应链的管理者只需决定运输的数量并选择运输方式。供应商零售商直接运输网络 优点 1）无需中介仓库，而且在操作和协调上简单易行。 2）运输决策完全是地方性的，一次运输决策不影响别的货物运输。 3）由于每一次运输都是直接的，从供应商到零售商的运输时间短。 适用范围 如果零售店的规模足够大，对供应商和零售店来讲，每次的最佳补货规模都与卡车的最大装载量相接近，那么直接运输网络就是有效的。 对于小的零售店来讲，直接运输网络的成本过高。直接运输网络 如果在

26、直接运输网络中使用满载承运商，由于每辆卡车相对较高的固定成本，从供应商到零售店的货运必然是大批量进行的，这必然会导致供应链中库存水平的提高。 如果运用非满载承运，尽管库存量较少，但却要花费较高的运输费用和较长的运输时间。“送奶路线”直接运送 送奶路线 指一辆卡车从一个供应商那里提取的货物送到多个零售店时所经历的路线，或者从多个供应商那里提取货物送到一个零售店时所经历的路线。如图示。供应商零售商供应商零售商“送奶路线”直接运送 直接运输具有无需中介仓库的好处，而送奶路线通过多家零售店在一辆卡车上的联合运输降低了运输成本。 如果有规律地进行经常性、小规模的运送，而且一系列的供应商或零售店在空间上非

27、常接近，送奶路线的使用将显著地降低成本。 实例丰田汽车公司在日美方式的差别所有货物通过配送中心 在这种运输系统中，供应商并不直接将货物送给零售店，而是先运送到配送中心，再运到零售店。零售供应链根据空间位置将零售店划分区域，并在每个区域建立一个配送中心。如图：供应商零售商配送中心所有货物通过配送中心 在这种运输体系中，配送中心是供应商和零售商之间的中间环节，发挥两种不同作用： 1）进行货物保管 2）起着转运点作用 当供应商和零售店之间的距离较远、运费高昂时，配送中心有利于减少供应链的成本费用。通过使进货地点靠近目的地，配送中心使供应链获取了规模经济效益。 如果各零售店进货规模较小，易建配送中心；

28、相反，如果进货规模较大，则不易建。通过配送中心使用送奶路线 如果每家零售店进货规模较小，配送中心就可以使用送奶路线向零售商送货了。如下图示：供应商零售商配送中心通过配送中心使用送奶路线 因为单个商店向所有供应商的进货还不足以装满一辆卡车，货物对接和送奶路线的使用使公司向每一家商店提供库存商品时降低了成本。 这种方式要求高度的协调以及对送奶路线的合理规划和安排。第二节 规划中的权衡规划中考虑的因素 运输决策必须考虑以下因素： 1）库存成本 2）设施和处理成本 3）运营中的协调成本 4）对客户需求的反应敏捷程度 进行运输决策时必须进行以下权衡： 1）运输成本和库存成本的权衡； 2）运输成本和对客户

29、反应灵敏度的权衡。运输成本和库存成本间的权衡 运输决策中以下两个基本决策与这一权衡有关： 1）运输方式的选择 2）库存集中 运输方式的选择 一种运费低的运输方式，并不一定使供应链总成本最低；较廉价的运输方式通常拥有较长的供货期和较大的最小运输量，从而导致库存水平升高；允许小批量运输的运输方式能减少库存但价格却更贵。车辆配装的原则 车辆配装的原则 1）为了减少或避免差错，尽量把外观相近、易混的货物分开装载； 2）重不压轻，大不压小，轻货应放在重货的上面，包装强度差的应放在包装强度好的上面； 3）尽量做到“后送先装”。由于配送货物大多是后开门的厢式货车，因此，先卸车的货物应装在车厢后部，靠近车厢门

30、，后卸货物装在前部； 4）货与货之间，货与车辆之间应留有空隙并适当衬垫，以防止货损； 5）不将散发异味的货物与具有吸收异味的货物混装；车辆配装的原则 6）尽量不将散发粉尘的货物与清洁货物混装。 7）切勿将渗水货物与易受潮货物一同存放； 8）包装不同的货物应分开装载，如板条箱货物不与纸箱货物混装； 9）具有尖角或其他突出物的货物和其他货物分开装载或用木板隔开； 10）装载易滚动的卷状、桶状货物，应垂直摆放； 11）装货完毕，应在门端处采取适当稳固的措施，以防开门卸货时，货物造成损坏或人身伤亡。整理装配七要素 整理装配七要素 1）货物（goods） 2）客户（customer） 3）车辆（truc

31、ks） 4）人员（driver or workers） 5）路线（route） 6）地点（place） 7）时间（time）第三节 配送区域划分配送区域划分模型 在考虑设置配送中心时，一般是把需货地的全地区作为对象，但总有一部分需要地，无论是成本上还是时间上，都趋向使用直送比较有利，因此，需要确定工厂和配送中心的分工方式。 问题确定工厂的直送范围和配送中心的配送范围，使总运输成本最小。 （1）直线上分界点的确定； （2）平面上分界线的确定。直线上分界点的确定 记：L工厂至配送的距离； af工厂至需货地每吨公里运费； b工厂至配送中心每吨公里运费； ad配送中心至需货地每吨公里运费； d配送中心

32、每吨成本费。 其中，a为小型车运输费用，b为大型车运输费用，一般ba，d为配送中心的固定费。 设：工厂距配送中心的距离为L，分界点距工厂的距离为x，见下图：工厂位置配送中心分界点xL-x直线上分界点的确定 则：工厂单位直送费用为：afx； 配送中心的单位配送费用为： 注：配送中心的货物需先由工厂运至配送中心，且有固定费。 LxaxLdbLLxaxLdbLdd，)( )(工厂位置配送中心分界点xL费用afxxdaxLdbL)(daxLdbL）（ 直线上分界点的确定 我们只需考虑 xL 的情况。 因为x为分界点，所以： afx=bL+d+(L-x)ad 即：dfdaaLadbLx直线上分界点的确定

33、 练习1设已知工厂至配送中心的距离为30km，工厂至需货地每吨公里运费为70元，工厂至配送中心每吨公里运费为30元，配送中心至需货地每吨公里运费为70元，配送中心每吨成本费为100元。试确定工厂与配送中心运送货物的分界点。（22.14km） 练习2设工厂至配送中心的距离为15.8km，工厂至需货地每吨公里运费为45元，工厂至配送中心每吨公里运费为18元，配送中心至需货地每吨公里运费为45元，配送中心每吨成本费为170元。试确定工厂的最佳直送距离。平面上分界线的确定 记：af工厂至客户每单位距离运输费； Lf工厂至客户的直线距离； bf从工厂起直送时的固定费； ad配送中心至客户每单位距离运输费

34、； Ld配送中心至客户的直线距离； bd从配送中心配送时的固定费（含工厂至配送中心间的运费）； 不妨设af=ad=d，即用同种车型运送到客户处。工厂配送中心客户LfLdL平面上分界线的确定 直送方式费用：Cf=afLf+bf 配送方式费用：Cd=adLd+bd 在分界线上，有Cf=Cd，即： afLf+bf=adLd+bd 所以： 而上式为一常数，这符合双曲线的定义，双曲线的内侧是配送中心的配送区域，外侧则是工厂的直送区域。 dbbLLfddf工厂配送中心平面上分界线的确定 不妨设工厂的位置为（-L/2，0），配送中心的位置为（L/2，0）。 设标准的双曲线方程为： 则根据双曲线的性质有：xa

35、bydbbLLafddf2)(2112222byax-aa-bb-ccxy2Lc 22222222)(214)(4fdfdbbLdddbbLacb平面上分界线的确定 所以，工厂与配送中心的最佳分界线的标准方程为： 渐近线方程为：222222241)()(dbbLdybbxfdfdxbbbbLdyfdfd222)(平面上分界线的确定 练习：时差定位问题在沿海地区的一条直线上设置了中间间隔800km的F1、F2、F3三个远程无线电讯号发射台。三个发射台同时发出讯号，无线电波的传播速度为3105km/s。海上有一艘船在P处，收到F3的讯号比收到F2的讯号迟了1333us，收到F2的讯号比收到F1的讯

36、号迟了667us（1s=1000000us），求P点的方位。 提示 三个点为x轴，1点和2点的中点为原点建立坐标系，求两条双曲线的交点。（6.5，24.87）11522yx1124)8(22yx第四节 运输与配送线路优化运输决策的数量化方法 运输问题 表上作业法 最短路径问题 迪杰斯特拉算法运输问题运输优化方法产销平衡运输问题求解 初始解（1）西北角法 （2）最小元素法例题假设某物资共有三个产地，其日产量分别为7t，4t，9t；该种物资有四个销售地，其日销量分别为3t，6t，5t，6t。运价表如下表所示。应该如何调配？ 运输优化方法 第一步：用西北角法求初始解34422223366 第二步：最

37、优解的判别（位势法）jiijvuc运输优化方法)(jiijijvuc22u04v43v112v31v43u34223601u63u空格处的位势计算：13)116(42)36(710)02(80)23(110)00(101)40(3323124211413，运输优化方法 找到位势最小的格，找到一个闭回路43u342236运输优化方法 得到新表： 变换：43u342-22+23-26+243u342416运输优化方法 重复上述过程，得到最终表：43u356213 对应最低成本为：856346811310235s运输优化方法 练习某地区有三个化肥厂，估计每年的产量为A：7万吨，B：8万吨，C：3万吨

38、。有四个产粮区需要这种化肥，需要量为甲地6万吨，乙地6万吨，丙地3万吨，丁地3万吨。已知运价表如图所示，请制定一个总运费最小的化肥调拔方案。 答案：A至丁：3；B至甲6，至乙2；C至丙3。运输优化方法（重点） 产销不平衡运输问题 转化为产销平衡运输问题 结果：A1至B2：8；A2至B3：5， 至B4：2；A3至B1：4；最短路径法最短路径问题 最短路径法：迪杰斯特拉算法 例题从A点到J点的线路及路程如图所示，求从A点到J点的最短路线及距离。BEAICFDGHJ9084138348661569084120604813213248150126126最短路径问题 第一步： 首先列出如下表所示的表格。

39、 第一个已解的结点（或节点）就是起点A。与A点直接相连的未解节点有B、C、D。我们可以看出B点是距A最近的节点，记为AB。由于B点是唯一的选择，所以它成为已解节点。步骤直接连接到未解结点的已解结点与其直接连接的未解结点相关总成本第n个最近解点最小成本最新连接1ABCD90138348B90AB最短路径问题 第二步： 找出距A、B最近的未解节点。在表中我们只列出距各个已解节点最近的连接点。步骤直接连接到未解结点的已解结点与其直接连接的未解结点相关总成本第n个最近解点最小成本最新连接2ABCC13890+66=156C138AC3ABCDEF34890+84=174138+90=228E174BE

40、最短路径问题步骤直接连接到未解结点的已解结点与其直接连接的未解结点相关总成本第n个最近解点最小成本最新连接4ACEDFI348138+90=228174+84=258F228CF5ACEFDDIH348138+156=294174+84=258228+60=288I258EI最短路径问题步骤直接连接到未解结点的已解结点与其直接连接的未解结点相关总成本第n个最近解点最小成本最新连接6ACFIDDHJ348138+156=294228+60=288258+126=384H288FH7ACFHIDDGGJ348138+156=294228+132=360288+48=336258+126=384D2

41、94CD最短路径问题步骤直接连接到未解结点的已解结点与其直接连接的未解结点相关总成本第n个最近解点最小成本最新连接8DFHIGGGJ294+48=342228+132=360288+48=336258+126=384G336HG9GHIJJJ336+150=486288+126=414258+126=384J384IJ最短路径问题 最短路径为：AB E I J ，最短距离为384。 同理可以找出A至任何一点的最短距离。 图上的数值若单位为时间，亦同样解法。BEAICFDGHJ9084138348661569084120604813213248150126126最短路径法练习题 习题1大陆卡车运

42、输公司计划安排从布法罗到德卢斯的干线运输路线，如图所示。因为行车时间和距离紧密相关，所以公司调度员希望能找到最短路径。G 德卢斯F 麦基诺城404E 芝加哥T479241350D 底特律58300C 克利夫兰110B 布法罗186276最短路径法练习题 习题2如图所示，某人每天从住处1开车至工作地7上班。图中数字为该人开车上班时在各条路线上的时间，试问该人应选择一条什么路线，路上用的时间最小？ 注：此题是有向图，以区别于无向图13246570.20.90.60.80.10.30.40.350.250.5节约法节约法 基本思想ojoiaddD22a)b)p0pjpip0pjpiijojoibdd

43、dD0ijojoibaijdddDDSVSP算法 本节中介绍VSP算法 采用两条配送路径合并为一条配送路径的思想，降低总运输距离。算法首先求出任意两点间的“节约里程”，并按从大到小排序。先合并节约里程大的路径，在合并时检验车辆的载重量和总运输距离的约束。 注意到在路线合并时，只有在两条不同路线上并且直接与配送中心相连接的点对才能合并，即每个点最多只能合并两次，以及在同一路径内的两点不能合并，因此，在合并路线时，还需对这些条件进行检验。 下面以一个例题讲述其算法，并体会其算法的思想。节约法算法详解 例题某配送中心有8项运输任务（编号为1,2,8），各任务的货运量Ri如下表所示。这些任务由配送中心

44、的两辆载重量为6t和多辆载重量为4t的车辆来完成，每种车辆的最大运输距离为45km，各点之间的距离如图。请用节约法求最佳配送路线。Pi12345678Ri21.52.53.61.21.31.22.216785432010119857671011124694557667118节约法算法详解 第一步： 首先求出各任务点之间的最短距离，如下表1所示。采用的方法即是前述的Dijkstra算法。16785432010119857671011124694557667118P010P1119P215178P31121137P4414151912P5表1 任意两节点间的距离表节约法算法详解 第二步： 根据表1

45、求出任意两节点之间的节约距离，如表2所示。计算公式为P112P2818P30919P40003P5113001P6表2 任意两节点间的节约距离表ijojoibaijdddDDS节约法算法详解 第三步： 按表2中节约路径，按从大到小的顺序进行排序，如表3所示。路径节约里程路径节约里程3-4191-382-3181-857-8172-756-7165-841-7132-631-2124-531-6115-736-8103-712-495-61表3 节约路程排序表节约法算法详解 第四步：合并路径。 1）对于路径3-4： B3=B4=02（节点被合并的次数） L34=l3+l4-l34（l3表示从0-

46、3-0的路程，下同） =30+22-19=336， 故不能合并16785432010119857671011124694557667118节约法算法详解 2）对于路径2-3： B2=B3=02 L23=l2+l3-l23=22+30-18=3445 R34=R2+R3=1.5+2.5=46，故合并2-3； B2=B3=0+1=1，如图所示。16785432010119857671011124694557667118B2=1B3=1节约法算法详解 3）对于路径7-8： B7=B8=02 L78=l7+l8-l78=28+18-17=2945 R78=R7+R8=1.2+2.2=3.46，故合并7

47、-8； B7=B8=0+1=1，如图所示。16785432010119857671011124694557667118B2=1B3=1B7=1B8=1节约法算法详解 4）对于路径6-7： B6=02，B7=12 L678=l6+l78-l67=16+29-16=2945 R678=R6+R78=1.3+3.4=4.76，故合并6-7-8； B6=0+1=1，B7=1+1=2，如图所示。16785432010119857671011124694557667118B2=1B3=1B7=2B8=1B6=1节约法算法详解 5）对于路径1-7： B1=02，B7=2 2，故不能合并； 6）对于路径1-2

48、： B1=02，B2=12 L123=l1+l23-l12=20+34-12=4245 R123=R1+R23=2+4=66，故合并1-2-3； B1=0+1=1，B2=1+1=2，如图所示。10119857671011124694557667118B2=2B3=1B7=2B8=1B6=1167854320B1=1节约法算法详解 7）对于路径1-6： B1=12，B6=145 故不能合并； 8）对于路径6-8： 已包含在路径0-6-7-8-0中；10119857671011124694557667118B2=2B3=1B7=2B8=1B6=1167854320B1=1节约法算法详解 9）对于路

49、径2-4： B2=2 2，故不能合并； 10）对于路径1-3： 已包含在路径0-1-2-3-0中； 11）对于路径1-8： B1=12，B8=145 故不能合并。 12）对于路径2-7： B2=2 2，故不能合并；节约法算法详解 13）对于路径5-8： B5=02，B8=12 L5678=l5+l678-l16=8+29-4=3345 R5678=R5+R678=1.2+4.7=5.96， 故不能合并。 B5=0+1=1，B8=1+1=2， 如图所示。10119857671011124694557667118B2=2B3=1B7=2B8=2B6=1167854320B1=1B5=1节约法算法详

50、解 14）对于路径2-6： B2=2 2，故不能合并； 15）对于路径4-5： B4=02，B5=145 故不能合并。 16）对于路径5-7： B5=12，B7=2 2，故不能合并； 17）对于路径3-7： B3=12Cp/Ch=600，因此，应选（b）结构。例题 代入公式：（个货位）（238 42410850000320.01400000320.051030.01400000241 2)(22321*2hLawkCdCCaCdCLmphpsh（个货架）（26 42410850000320.051030.014000002320.014000001081 2)(23221*2hLawkCaCd

51、CCdCawnpshph（英尺）（46810826)(*22awnv（英尺）98242381033*22Lmau仓库的站台设计 仓库站台的分类 1）火车站台 2）卡车站台 仓库里需要有火车站或卡车站。几乎每一个仓库至少需要一个卡车站，而对火车站的需要则不那么普遍。 火车站台设计 火车站台设计首先要考虑车站的长度，以便有效的处理货物流转。平均的总需求量可以通过统计得出，每节车厢的载运量、车厢长度也可计算出，从而可以从理论上计算出火车站台的长度。火车站台设计 火车站台长度计算公式 其中：L所需要的火车站台长度（英尺）； D每天的总需求量（担/天）； S车厢的平均长度（英尺）； Q车厢的平均载货量（

52、担/车厢）； N每天完成的车厢变换次数（次/天）。QNDSSQNDL火车站台设计 例题 一家食品仓库平均每天收到由火车运输的货物14000担，每节火车车厢能够装载该货物570担，有效长度为75英尺。每天能完成两次换车。试估算所需的长站长度。 简要解答 由题目知：D14000，Q570，N2，S75，则：（英尺）921 75257014000 QNDSSQNDL火车站台设计 火车站台设计的其他问题 1）车站是否需要封闭。 封闭可以保护货物不受恶劣天气的影响，防盗并提高装卸效率。 2）考虑站台的深度。 如果使用叉车装卸，则站台至少应有12英尺的深度以保证安全操作。 如果需要订单检验和货物托盘化装卸

53、时，站台还要用做货物的临时出货等待区，那就需要更深的站台，大约40至50英尺。 3）考虑站台与车厢地板的高度。卡车站台设计 与火车站台不同，卡车站台一般不计算车站长度，而往往是计算站门或车位的数目。 典型的卡车站台布局：直达式站台完全封闭式站台卡车直进直出式站台卡车有篷式站台齿形站台卡车站台设计 计算公式如下： 其中：N所需站台总数； D车站的日平均货运量； H装卸一卡车货物所需时间； C卡车的载货量； S每天进行卡车装卸的时间。CSDHHSCDN卡车站台设计 例题 某仓库每周为该地区50家药品零售店进行补货，平均每家店每天的订货量为6500磅，每周工作5天。每天可将4家店订的货装在同一辆卡车

54、上。2个工人装一辆车需要2小时，实行8小时工作制。该仓库在8小时内要尽可能多地安排工人以满足需要。要满足这种活动的平均水平，需要多少车位？ 简要解答 由题目知：D=506500=325000，C=6500426000， S=8，H=2 则：（个车位）4125. 32826000325000HSCDN物料存货布局物料存货布局 在仓库结构已知，出库入库设备确定，进行了分区，以及所使用的物料搬运系统确定后，接下来的问题就是，确定存货在仓库中的放置位置，如何摆放及如何查找存货。 存货布局的直觉方法 直觉方法能为布局问题的解决提供有用的指导原则，又不需要运用到很难的数学方法，是一种很有吸引力的方法。 从

55、直觉来看，布局是根据四条标准进行的： （1）互补性 （2）相容性 （3）流动性 （4）货物规格存货布局的直觉方法 存货布局的直觉方法 （1）互补性 是指将经常一起订购的物品放置在相互接近的位置。 （2）相容性 是有关物品相邻放置是否可行的问题。 （3）流动性 是考虑到仓库里的货物具有不同的周转率，而且，物料搬运成本与放置和拣取存货需要移动的距离有关。 根据流动性进行布局忽视了货物的规格，没有考虑到可能会有更多体积小的货物可以放置在靠近出货点或出货等待区的位置。这表明按货的规格（体积）进行布局，也可能实现搬运成本最小化。 存货布局的直觉方法 存货布局的直觉方法 （4）货物规格 将较小的物品放置在

56、靠近出货点的地方，可以使物料搬运活动比根据流动性布局更少，因为这样一来，更大量的货物可以靠近出库车站放置。 但按规格布局并不能保证其成本低于按流动性进行的布局。在体积较小的物品周转率较高时，按规格布局是一个不错的选择。 存储原则 仓库物品存储的原则 1）随机存储原则 这是最简单的方法，即：将运入的物品放到任意可放的位置。应当指出，随机原则在实际中并不是真正随机的，操作人员倾向于优先使用最近的空间。 2）分类存储原则 物品由于类别不同，会存放到预先制定的区域。 3）分级存储原则 这个原则来自于Pareto的观察，即我们习惯上所说的ABC分类法。 4）混合存储原则 这个原则，理论上研究较少。存储原

57、则 5） COI原则 如前所述，按流动性布局与按规格进行布局都不是完美无缺的，因为这两种方法都忽视了对方的重要性。因此Heskett（1964）把这两种特性综合成了一个体积-订单指数（Cube-per-Order Index，COI）。 该指数是储存货物所需的平均空间（立方英尺）与该货物的日平均订单数量的比值。COI值低的货物应尽可能靠近I/O口放置。 用COI指导仓库空间的布局，可以使最大数量的存货尽可能移动最短的距离。存储原则 讨论范围 1）分类原则布置 2）特定条件下的COI原则布置 3）随机存储原则布置分类原则布置 假设：A仓库有P个I/O口，可以供m种物品存取。仓库可以容纳n个单位物

58、品。对于i物品，需要Si空间。理想的情况是 然而，当等式左边稍小于右侧时，可以假设第m个物品占据剩余的空间为 从而假设等式成立。miinS1miiSn1分类原则布置 设：物品i从编号为k的I/O口进出的频率为fik; 从k号I/O将单位物品移动单位距离的费用是cjk; 存储空间j到k号I/O的距离是dkj; xij为布尔变量，用来表示i是否放在j上。 则：njmixnjxmiSxtsxSdfcijmiijinjijminjijipkkjikik,.,2 , 1,.,2 , 110 ,.,2 , 11 ,.,2 , 1 . .min11111，或，分类原则布置 令： 则目标函数可写成： 此模型可

59、利用运输算法求解。ipkkjikikijSdfc1minjijijx11min分类原则布置 例题考虑如图所示的仓库布置。4种货物通过3个进出点出入该仓库。全部3个I/O都处在该仓库的边缘上，具体数据见表。为了使各个I/O点和存储空间中的运输费用最低，该如何将这4种货物布置在这16个存储空间中？123仓库布局示意图6253)12(90)8(135)15(175)9(85)7(15)4(96)6(150)3(200)7(60)5(88)5(25)5(1504321321)(iikikScf号口号口号口4种货物的运输频率及单位费用分类原则布置54454334322321135432432143215

60、432211232234334544532116 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 kjd存储空间j离第k个I/O点的距离分类原则布置 题解 首先计算wij，以w39为例：2158.5 2485911573964 2 39333329323219313133193339dfcdfcdfcSdfckkkk分类原则布置 所有wij计算结果如下： 利用上述结果，可建立分配模型，进行求解。0 .26755 .18775 .16970 .21355 .27520 .19550 .13355 .22120 .30105 .22125 .20320 .24705 .34