第五章 运输与配送

第五章运输与配送了解各种运输方式的特点理解配送的含义及特点，各种配送方式的特点和配送合理化的途径了解配送系统的规划要素和典型规划问题，掌握运输线路优化模型和配送计划优化方案5.1运输5.1.1运输的含义与作用含义：是指使用设备和工具，将物品从一地点向另一地点运送的物流活动。其中包括激活、分配、搬运、中转、装入、卸下、分散等一系列操作。功能：物品转移和物品存储创造物的空间价值第三利润源泉运输成本对物流成本的影响：5.1.2基本运输方式铁路、水路、公路、航空、管道1.铁路 承运：长距离、大数量的货运

优点：速度快、不大受自然条件限制，载运量大，运输成本较低。

(高铁最高试验时速605km/h,货运一般70-100km/h)

缺点：灵活性差，只能在固定线路上实现运输，需要与其他运输手段配合和衔接。铁路运输的经济里程在200公里以上。车皮运输集装箱运输铁路建设资金渠道单一，资金匮乏

铁路建设前期建设投入巨大，一条干线少则数百亿，多则上千亿2.公路运输承运：近距离、小批量的货运

优点：灵活性强，公路建设期短，易于因地制宜，对收货站设施要求不高，可采取“门对门”运输形式。公路运输的经济半径在200公里以内。公路运输1996年，我国高速公路总长度为3258公里2012年年未，我国高速公路总里程达9.6万公里资料延伸未来交通运输网络规模我国铁路远景规模为19万公里，其中客运专线铁路为4万公里；公路远景规模为596.5万公里，其中高速公路为15万公里，普通国道网规模为26.5万公里3.水路运输水路运输区分为远洋运输,近海运输,沿海运输,内河运输

优点：运送数量极大的货物。

工具：一是海船，主要用于远洋运输和长江大河中运输，限于进出深水港口。二是驳船，主要在河道上和江河中营运，具有相当大的灵活性。

缺点：营运范围和运行速度受到限制。

选择：较低的期望运费费率而运输速度则是次考虑因素时，水路运输方式能在较低的变动成本条件下承运大批量的货物。巴拿马船400吨平板驳船3500t近海驳船

4.航空运输优点：速度产品：正常空运的产品高价值、极易腐烂的产品营销期极为有限时，如高级时装、圣诞节产品

5.管道运输

承运：石油、天然气、化学制品、水泥、下水道、供水道

性质：运行时间7×24小时不存在回程运输空的“集装箱”或“运输工具”高额的固定费用低营运变动成本

缺点：不灵活，在运输商品的范围方面受到限制：只运送气体、液体、浆状产品。海底油气管道安全应敲警钟5.1.3多式联运多式联运：由两种及其以上的交通工具相互衔接、转运而共同完成的运输过程统称为复合运输，我国习惯上称之为多式联运。《联合国国际货物多式联运公约》对国际多式联运所下的定义是：按照国际多式联运合同，以至少两种不同的运输方式，由多式联运经营人把货物从一国境内接管地点运至另一国境内指定交付地点的货物运输。而中国海商法对于国内多式联运的规定是，必须有种方式是海运。陆桥运输在国际多式联运中，陆桥运输（LandBridgeService）起着非常重要的作用。它是远东/欧洲国际多式联运的主要形式。所谓陆桥运输是指采用集装箱专用列车或卡车，把横贯大陆的铁路或公路作为中间“桥梁”，使大陆两端的集装箱海运航线与专用列车或卡车连接起来的一种连贯运输方式。严格他讲，陆桥运输也是一种海陆联运形式。只是因为其在国际多式联运中的独特地位，故在此将其单独作为一种运输组织形式。北美大陆桥。北美大陆桥是世界上历史最悠久、影响最大、服务范围最广的陆桥运输线。北美大陆桥指从日本东向，利用海路运输到北美西海岸，再经由横贯北美大陆的铁路线，陆运到北美东海岸，再经海路运箱到欧洲的“海—陆—海”运输结构。该陆桥运输包括美国大陆桥运输和加拿大大陆桥运输。美国大陆桥有两条运输线路：一条是从西部太平洋沿岸至东部大西洋沿岸的铁路和公路运输线；另一条是从西部太平洋沿岸至东南部墨西哥湾沿岸的铁路和公路运输线。海空联运海空联运又被称为空桥运输（AirbridgeService）。在运输组织方式上，空桥运输与陆桥运输有所不同：陆桥运输在整个货运过程中使用的是同一个集装箱，不用换装，而空桥运输的货物通常要在航空港换入航空集装箱。不过。两者的目标是一致的，即以低费率提供快捷、可靠的运输服务。第一第二亚欧大陆桥1.平板车载运拖车（TOFC）2.集装箱运输5.1.4运输系统服务要点1.时效性2.可靠性3.沟通性4.便利性5.经济性5.2配送5.2.1.配送概念配送是指在经济合理区域范围内，根据客户要求，对物品进行拣选、加工、包装、分割、组配等作业，并按时送达指定地点的物流活动。配送与物流的关系商流与物流配送的作用与意义完善了输送及整个物流系统提高了末端物流的经济效益使企业实现低库存或零库存简化手续、方便客户提高了供应保证程度5.2.2.配送分类1.按实施配送主体不同分类配送中心配送（沃尔玛、苏宁、京东、肉食、蔬菜配送中心）仓库配送商店配送（早餐配送）生产企业配送苏宁易购全国90多个配送中心2.按配送商品种类及数量不同分类单品种大批量配送多品种少批量配送成套配送3.按经营形式不同的分类销售配送（销售型企业配送，以配送作为销售形式。）供应配送（连锁配送）销售供应一体化配送（即是销售又是代理）代存代供配送5.2.1配送的组织定时配送（定时不定量）日配、准时配送定量配送定时定量配送定时定线路配送即时配送5.2.4配送合理化基本思想均衡化、“效益背反”途径专业化配送加工配送共同配送送取结合准时配送系统即时配送5.3配输送系统规划与优化5.3.1配输送系统规划因素成本竞争其他因素5.3.2运输配送优化问题1.起讫点不同的单一路径规划问题最短路径法2.多个起讫点的路径规划问题

线性规划3.巡回路径规划问题

流动推销员巡回路径规划问题起讫点重合的问题起讫点重合的路径问题一般被称为推销员问题。直觉方法和启发式方法是求解这类问题的有效方法。例如，好的路线规划中应没有线路交叉，呈凸形或水滴形。行车路线和时刻表的制订原则划分站点群以分派车辆时，将距离靠近的站点划在一起；在安排每天各车的运输线路时，同样要使它们的站点群不重叠；从距离仓库最远的站点开始划分站点群，分派车辆；各卡车的行车路线应呈水滴状，避免交叉；对于孤立于站点群之外的站点，可采用其它配送方式，如第三方服务；各站点规定的取货/送货时间要与行车路线之间协调；多起点多终点的问题例：一家肥皂和清洗剂生产商在Cincinnati,Denver,andAtlanta有三家生产厂，主要的仓库位于NewYork,Boston,Chicago,LosAngeles,andDallas.预计下年各仓库的需求为，仓库年销量（千箱）NewYork50Boston10Chicago60LosAngles30Dallas20总计170各生产厂家到各仓库每千箱的运费：NewYorkBostonChicagoLosAngelsDallasCincinnati240300160500360Denver420440300200220Atlanta300340300480400从到工厂的能力限制：Cincinnati100,000箱Denver60,000箱Atlanta50,000箱。公司希望建立一个调拨计划使得运输成本最小。数学模型：设X11是从第一个工厂（Cincinnati）运到第一个仓库(NewYork)的千箱数;同理设Xij是从第i个工厂到第j个仓库的千箱数，i=1,2,3;j=1,2,3,4,5;则问题就是要最小化：C=240X11+300X12+160X13+500X14+360X15+420X21+440X22+300X23+200X24+220X25+300X31+340X32+300X33+480X34+400X35变量Xij要满足仓库需求的约束：X11+X21+X31=50X12+X22+X32=10X13+X23+X33=60X14+X24+X34=30X15+X25+X35=20和生产能力的约束：X11+X12+X13+X14+X15100

X21+X22+X23+X24+X2560

X31+X32+X33+X34+X3550

另外还有：Xij0利用一般的线性规划解法，就可以解得：X11=40；X13=60；X24=30；X25=20；X31=10；X32=10；其余为零。406010103020CincinnatiDenverAtlantaNewYorkBostonChicagoLosAngelesDallas5.3.4配送计划优化方法---节约法节约里程法又称节约算法或节约法，是指用来解决运输车辆数目不确定的问题的最有名的启发式算法。1.问题描述第一节单中心配送路线选择与车辆调度

一、单中心配送的节约法原理单中心配送，是指一个配送中心向所属n个用户送货，各用户的需求量为bj(j=1,2,…,n)。假定以汽车作为配送车辆，配送车按其载重量的大小不同有p种，载重量为QK(K=1,2…p)的发送车有xK台,QK-1<QK,且（6－1）

解决这类配送问题的一种有效方法——节约法。节约法是由克拉克（Clarke）和怀特（Wright）提出来的，是一种启发式方法。节约法的基本原理如图6－2，由物流网点B0向两个用户B1、B2送货，B0至各用户的最短运输距离分别为d0,1和d0,2；用户需求量各为b1，b2；两用户之间的最短运输距离为d1,2。当用两台车分别对两个用户各自往返送货时，运输总距离为：

B2B1B02d0,22d0,1图3－2各用户分别送货

如果改用一台车巡回送货（假定汽车能够负荷b1、b2时），如图6－3，则总运输距离为

后一种方案比前一种方案可节约运输里程

式6—5称为节约量公式，

为B1和B2之间的节约量。显然，将节约量大的两个用户连接起来采用巡回方式送货，则可获得较大的节约。

（6-5）B2B1B0d1,2d0,2d0,1图6－3节约法示意图

二、节约法的计算过程设由配送中心B0向用户Bj(j=1,2,…,n)送货，各用户需求量为bj；配送中心与用户间的最短距离为d0,j，用户之间的距离为di,j(i=1,2,…,n;j=1,2,…,n)；配送车按其载重量的大小不同有p种，载重量为QK(K=1,2…p)的发送车有xK台，QK-1<QK。假定：

（6-6）计算过程如下：

先求初始解。假定载重量最小的汽车台数是无限多的，即x1=∞。对每一用户各派一台最小的车往返送货，得一初始可行方案。显然这一方案的运输效率是很低的，而且x1=∞的假设实际也不存在。

然后迭代求满意解。计算每两个用户之间的节约量，按节约法原理对方案进行修正。修正时，以节约量的大小为顺序，从大到小依次将节约量大的用户连接到巡回路线中，并考虑汽车载重量和各种车辆台数的约束。反复进行这样的修正，直至再没有可连接的用户时为止。整个计算过程可在节约量表上进行。下面用例子说明计算过程。

例：由配送中心B0向12个用户Bj

(j=1,2,…12)送货，各点之间的运输里程和各用户的需求量见表6-1。表6-2为可供调度的车辆数目及其载重量。

表6-1各点之间里程表（单位：公里）表6-2可供调度的汽车解：由表6-1中的数据，按节约量公式（6-5）计算每两用户之间的节约量Si,j

列于表6-3，称节约量表。

表6-3节约量表（单位：公里）

如:S1,2＝d0,1+d0,2－d1,2

＝9＋14－5

＝18

S2,4＝d0,2+d0,4－d2,4

＝14＋23－17

＝20设ti,j(i=0,1,…,12;j=1,2,…,12；i≠j)表示i、j两点是否连接在一起的决策变量，并对其取值作如下定义：

ti,j=1表示i、j用户连接，即在同一巡回路线中；

ti,j=0表示i、j用户不连接，即不在同一巡回路线中；

t0,j=2表示j用户只与配送中心B。连接，由一台车单独送货。根据以上定义，对任一用户j,有以下等式成立： j=1,…,n（6-7）迭代求解：

第一步，求初始解每用户各派一台车单独送货，得初始方案如表6—4。表中B0列中的数字为ti,j的取值。此方案的总行程为728公里。

按表6—4的初始方案，所用汽车台数如表6—5所列。

表6-4初始方案表6—5初始方案所用汽车台数

第二步，按下述条件在初始方案表中寻找具有最大节约量的用户i、j（1）t0,i、t0,j＞0 i≠j；（2）Bi、Bj尚未连接在一条巡回路线中；（3）考虑车辆台数和载重量的约束。如果最大节约量有两个或两个以上相同时，可随机取一个。按此条件，在初始方案表6—4中寻到具有最大节约量的一对用户为：i=11,j=12，其节约量为92公里。将11和12两用户连接到一个运输回路中，并在对应的格中记上t11,12的值，用“1）”表示。

第三步，按ti,j的定义和公式6—7修正ti,j的值。

B11与B12连接，即令t11,12=1，由公式6—7得：

t0,11=1t0,12=1

其他不变。第四步，按以下原则修正bi、bj（1）t0,i或t0,j等于0时，令bi或bj等于0；（2）t0,i或t0,j等于1时，令bi或bj等于所在巡回路线中所有用户需求量之和，以此代替原bi或bj,因此

b11=b12=1.1+1.7=2.8（吨）得改进方案（表6-6、表6-7）。改进后的方案比原方案少一台发送车，总发送距离减少92公里。

表6-6第一次迭代方案

表6-7该方案所用汽车台数

重复第二步，按下述条件在第一次迭代方案表6－6中寻找具有最大节约量的用户i、j（1）t0i、t0j＞0 i≠j；（2）Bi、Bj尚未连接在一条巡回路线上；（3）考虑车辆台数和载重量的约束。如果最大节约量有两个或两个以上相同时，可随机取一个。按此条件，在表6—6中寻得具有最大节约量的用户有两对，分别为：i=10,j=11和i=10,j=12，其节约量均为84公里，任取一对i=10,j=11，将其连接到一个回路中。

重复第三步，按ti,j的定义和公式6—7修正ti,j的值。

B10与B11连接，则t10,11=1，由公式6—7得：

t0,11=0t0,10=1

其他不变。重复第四步，按以下原则修正bi、bj（1）t0,i或t0,j等于0时，令bi或bj等于0；（2）t0,i或t0,j等于1时，令bi或bj等于所在巡回路线中所有用户需求量之和，以此代替原bi或bj,因此

b10=b12=2.8＋1.6=4.4（吨）

b11=0

得第二次迭代方案（表6-8、