顺丰速运粤闽干线网络优化.docx

成都理工大学2011届本科毕业设计（论文）顺丰速运粤闽干线网络优化摘 要干线运输的车货匹配和班次设计以及车辆运输模式优化，对于降低大规模，多分布网点，时效要求严格的快递物流企业的运输成本有重大意义。文章通过对顺丰速运粤闽干线的运作现状进行分析，建立了专门针对速运系统特殊性的干线运输模型，提出应用一种根据时效要求，以各节点最晚出港时间作为整个速运路径的控制点，制作甘特图并结合各种实际因素选择最佳方案的解决模式。通过对企业实际数据的计算，科学优化其现有运输模式，满足时效到达承诺，同时大大提高车辆利用率，降低相对运输总费用，提高服务质量，具有较好的应用前景。关键词： 顺丰速运 快递 干线运输 甘特图 SF Express Route Network Optimization in Guangdong and FujianAbstract: The car trunk transport goods matching and divisions of the design and transport model optimization, for reducing the large-scale, network, and the aging strict distribution of the express logistics enterprise transportation cost is of great significance. Based on the main before1st nextmonth motion operation of fujian and guangdong situation analysis, built specifically targeted at before1st nextmonth system particularity trunk transport model, this paper proposed using a according to aging, at the request of the late departure time each node as whole before1st nextmonth path control point, making gantt charts and combined with various factors choose the best scheme solving mode. Through the calculation of enterprise actual data, science and optimize their existing transportation modes to meet aging arrived commitment, and greatly reduce relative transport vehicle efficiency, improve service quality the total cost, and has a good application prospect. Key words: SF; express; line-haoul transportation; Gantt chart;目 录第1章 前言1第2章 顺丰速运现状分析22.1 顺丰速运背景简述22.2 顺丰速运粤闽干线现状剖析32.2.1 干线网络网络结构32.2.2粤闽干线运营模式52.3 弊端分析82.4 需求分析102.4.1 内部需求102.4.2 外部需求11第3章 速运系统干线运输模型123.1 优化模型的理论依据和运行准则123.1.1 快递产品的特殊性123.1.2 速运干线运输模型的运行准则123.1.3 优化模型的前提假设133.2 速运系统干线运输模型133.2.1速运系统干线运输模型原理133.2.2 测算规划模型以顺丰速运粤闽干线为实例143.2.3 干线运输费用评估模型29第4章 优化模型应用及结果334.1 模型应用334.2 优化结果334.2.1 模型优化结果334.2.2 结果详述34第5章 效益分析385.1 优化结果效益分析385.2 优化效果小结41结 论42致 谢43参考文献4444第1章 前言干线运输优化就是合理进行干线运输任务（包括起点、重点、货量）的车货匹配及选择运输路径，在保证运输任务满足时间要求的前提下，使总的运输成本最低。由于干线运输距离长、运输网络结构复杂，因此对干线运输的优化对于降低物流成本、提高运输效率具有更重要的意义。其中，快递行业的干线运输不同于普通货物运输，其要求的时效性十分严格，同时整个快递派送流程中夹杂着节点分拣以及“集”“散”动作过程。具体有如下突出特点：1）时效要求高；2）运输排程的时间须严格控制；3）周期性运输货量以及快递产品特殊性。顺丰速运的粤闽干线运输在原有的模式中，出现了运输模式的不科学，运输工具的低效使用，所覆盖的收件时间范围小，以及无法满足未来的增长趋势。对此，如何提供一种简单、直观的计算决策模型，优化现有的干线网络，确定经济，科学，合理的速运干线运输模型成为急需解决的课题。因此，此研究主要针对快递领域的干线运输，结合对快递产品的特殊性与其运输要求，通过对速运干线运输的各影响参数的关系，以及甘特图的运用，对顺丰粤闽干线运输进行优化，从而即实现运输工具的利用最大化，适合粤闽干线节点的特征，满足未来增长需求的经济，合理，科学的解决方案。第2章 顺丰速运现状分析2.1 顺丰速运背景简述顺丰速运于1993年月在广东顺德成立。初期的业务为顺德与香港之间的即日速递业务。随着客户需求的增加，顺丰的服务网络延伸至中山、番禺、江门和佛山等地。在1996年，随着客户数量的增加和国内经济的蓬勃发展，顺丰将网点进一步扩大到广东省以外的城市。至2006年初，顺丰的速递服务网络已经覆盖20个省及直辖市，101个地级市，成为中国速递行业民族品牌的佼佼者之一。顺丰速运将经营理念定位于“成就客户，推动经济，发展民族速递业”。顺丰积极探索客户需求，不断推出新的服务项目，为客户产品提供快速安全的流通渠道，帮助客户更快更好地对市场做出反应，推出新的产品和调整策略，缩短贸易周期，降低经营成本，促进客户竞争力的提高。顺丰速运全部采用自建、自营的方式建立自己的速递网络，特别是2002年集团总部成立以来，更加致力于加强公司的基础建设，统一全国各个网点的经营理念，大力推行工作流程的标准化，提高设备和系统的科技含量，提升员工的业务技能和素质，努力为客户提供更优质的服务，不遗余力地塑造顺丰这一民族速递品牌。顺丰快递从广东起家，在夯实了珠三角地区密集的快递网络之后，向长三角地区复制了其业务模式，进而再向华北、华中和西南地区不断扩张。目前，顺丰在全国网络覆盖19个省、直辖市及香港特别行政区，攻击282个城市。其中广东、福建共有网点114个，覆盖非常的密集。顺丰快递网点完全自营，没有建设代理网点或采取加盟连锁的方式，其网络策略是“自然延伸”，即：根据自身实力和发展程度，那里有市场就将网络铺设到哪里。在经济发达地区建设密集网点的，放弃经济不发达地区如在珠三角地区的广东省几乎每个县都有顺丰的快递站点；华南的附件、长江三角洲的上海、江苏、浙江，顺丰的网点也相当的密集；而在经济欠发达的广西、云南、贵州、江西、青海等省，顺丰一个站点也没有建设。2.2 顺丰速运粤闽干线现状剖析2.2.1 干线网络网络结构据顺丰大赛案例和资料调查，粤闽干线属于SF四大片区中的华南分拨区，粤闽干线主要是联系深圳至福建三个中转场，即厦门、泉州、福洲三地。目前广东和福建之间还没有全货机运行，互寄快件主要通过陆运干线和散航两种运输方式，网络其他区域有一大部分至福建的快件也是通过华南分拨区进行中转，由陆运干线进入福建的三个中转场，以及各自服务范围。具体情况如图2-1。图 2- 1 粤闽干线网络结构现状图其中深圳中转场（作为一级中转场）与福建三大中转场车程距离均在912小时内，属于一级运输且长途干线，具体四大节点的分布距离如图2-2。图 2- 2 粤闽四大节点分布距离图根据对福建三大中转场地理位置分析，从深圳至福州，泉州，厦门的干线运输路线大致呈同一路线，具体如图2-3所示。图 2- 3 粤闽三大干线路线示意图因此，粤闽干线网络呈现以下几大特征：1. 互寄快件主要通过陆运干线和散航两种运输方式。2. 网络其他区域有一大部分至福建的快件须通过华南分拨区（具体即深圳一级分拨中心）进行中转。3. 一级中转场与福建三大中转场距离较远，属于长途干线运输。4. 深圳至福建三个中转场的干线运输路线大致为同一线路。2.2.2粤闽干线运营模式粤闽干线主要包含深圳泉州干线（3组对开）、深圳福州干线（1组对开）及深圳厦门干线（1组对开）共5组。其对开线路具体班次信息如表2-1所示。表 2- 1 粤闽干线班次一览表序号干线名称日均票均重量车辆总里程日均货物性质票数重量（KG）吨位数装载率6深泉163023802.686378.47.3T72079%重货1泉深163023642.686335.527.3T72092%泡货7深泉233025942.686951.927.3T72085%重货2泉深190021292.685705.727.3T72090%泡货10深泉040022702.686083.611.2T72074%泡货3泉深000014472.683877.9611.2T72079%泡货9深厦023021482.685756.647.3T65083%泡货4厦深00309272.682484.367.3T65075%泡货8深福030035182.689428.2411.2T84090%泡货5福深00505822.681559.7611.2T84051%泡货粤闽干线运输均采用对开直达模式，并根据班次货量大小，配置7.3T或11.2T的货车载运。结合上文四大中转场的距离以及上文的干线一览表，进一步对5组干线班次的发车时间，到达时间，以及各自的货量，载重比例进行分析，结果如图2-4所示，其中红色字体为到达时间。图2- 4 粤闽三大干线班次时间示意图图2-4可分为三部分，分别为深泉、深福、深厦三地的往返干线情况。以深圳往返泉州为例，黑色数字为各自该地的发车时间，每个发车时间的箭头所对应的是到达目的地时间。箭头上方信息均为该班次的货物件数，车辆吨数以及装载率。根据图2-4的发车及到达时间，可分析出粤闽干线运营模式的几大特征：1. 发车班次设计依据为收件周期和时效要求根据实地调研，SF点部收件周期以及市级中转场（相对于泉州、福州、厦门三市的中转场）的发车班次如下：一般来说，市级中转场发车班次取决于网络其他区域快件汇集到该地的时间以及点部收派件时间确定，根据成都市中转场了解，其一天总共有5个发车班次，分别是6:10，8:30，11:30，16:30，每天快件收取截止时间为19:00（不同地区会根据具体情况有所调整）。点部收取和派送快件时间也根据其班次确定，主要分三个收派周期，分别是上午12:00前的收件，下午15:30前的收件以及19:00前的收件。 根据SF24小时快递送达目的地的服务承诺，假设上述干线发车时间均所承载的快件在此中转场最晚发车时间，则大致估算出每一班次所承载的快件的接单时间范围，具体如下表。如表2-2所示，粤闽干线每班次所承载的快件收取时段刚好与各点部收派时间周期相吻合。表 2- 2 粤闽各干线所承载的快件时效范围干线名称深圳最晚出车时间该班次承载的快件接单时间范围收派周期深泉1630当日16:309:30后接单第一周期深泉2330当日23:3012:00后接单第二周期深厦0230次日2:3013：30后接单第二周期深福0300次日3:0017:00后接单第三周期深泉0400次日4:0018:00后接单第三周期因此，干线班次的发车时间主要是根据快件的收取周期以及其时效要求决定的。所以，深圳至三个中转场的发车时间一般处于深夜到凌晨时段，从而保证能白天送达客人手中，而三个中转场至深圳的发车时间一般处于白天时段，从而保证每个收派周期收取的快件能最快速度送达深圳进行中转作业。2. 均采用直达运输模式和同车来回模式从上文粤闽干线一览表可知，深圳与三个中转场间对开均为陆运直达，且主要采用7.2T吨位较小的车型。由于采用同车来回，即同一干线往返均使用同一车辆，所以到达目的地的时间与此点发车的较长时间差造成车辆停滞时间较长，如深福干线的车辆在福州停留时间长达12个小时。同时，5组干线大部分均为泡货运输，直达对开模式影响了优化配载，且部分干线（如福州与厦门至深圳）往返班次的载货量不平衡导致空置率较高。2.3 弊端分析1. 来回空载率不平衡根据上文干线一览表中日均装载率以及各班次承载的货物性质，总结如表2-3所示。由于两地间货流大小不一致，货物性质不一致，采用一对一对开运输模式，导致车辆来回装载率不平衡，重泡货配载难以优化等缺陷。最为突出的如深福往返干线，深-福货运量为3518日均票数，而福-深货运量为582日均票数，由于采用同车来回模式，导致返车空置率较高，车辆使用率低。表 2- 3 粤闽各干线装载情况表干线名称日均车辆货物性质装载率吨位数深泉163079%7.3T重货泉深163092%7.3T泡货深泉233085%7.3T重货泉深190090%7.3T泡货深泉040074%11.2T泡货泉深000079%11.2T泡货深厦023083%7.3T泡货厦深003075%7.3T泡货深福030090%11.2T泡货福深005051%11.2T泡货2. 车辆停滞时间长如图2-5所示（箭头两端所对应的是同一车辆），5组对开班次的车辆停留等待下一趟发车所耗费的时间均为10个小时以上，与路上行驶时间比例大致为1:1。此情况主要是运输模式以及干线距离较长等造成。图 2- 5 干线车辆班次对应分析图3. 无法适应货量增加的趋势如表2-4所示，根据2010年快递行业发展情况分析，未来快递量会持续在30%增长速度，因此对现状货量进行增长预测，并计算在增长后现有运力的使用情况。表 2- 4 粤闽干线班次一览表（预测增长趋势）干线名称车辆吨位数日均票数重量（KG）增长后重量KG（增长30%票数且票均重量为2.68KG）（增长前）日均装载率（增长后）日均装载率深泉16307.3T23806378.48291.9279%103%泉深16307.3T23646335.528236.17692%120%深泉23307.3T25946951.929037.49685%111%泉深19007.3T21295705.727417.43690%117%深泉040011.2T22706083.67908.6874%96%泉深000011.2T14473877.965041.34879%103%深厦02307.3T21485756.647483.63283%108%厦深00307.3T9272484.363229.66875%98%深福030011.2T35189428.2412256.71290%117%福深005011.2T5821559.762027.68851%66%从表2-4可知，增长后粤闽干线的5组对开班次大部分均呈现超负荷现象，即装载率超过100%（图中的红色数字），说明在未来快递量增长趋势下，保持原有的运输模式或运力是无法满足需求。4. 运输快件的时效范围不大上文提到班次设计与其收件周期有关系，并得知现有的班次安排下，除了深泉对开班次能大部分满足深圳至泉州间全天的快件流量需求，福州与厦门的干线陆运设置只能满足第三收件周期的快件运输需求，即晚上接单的快件，其他则只能由散航等其他方式完成运输作业。因此现状的干线班次所承载的快件范围有待扩大，即粤闽陆运干线能承担收件时间幅度更大的快件运输作业。2.4 需求分析2.4.1 内部需求1. 快递需求量增大。具体如表2-4所述。2. 企业发展战略和定位。3. 自身企业性质和局限。SF是一家民营快递企业，虽然拥有多年的发展经验以及实力基础，但相比EMS，国际快递公司来说，自身的硬件设施，管理技术以及资金等方面存在着不足，同时面对现在快递行业竞争激烈的局面，如何在提高服务质量与投入成本间寻求最佳平衡点是至关重要。4. 本身运行模式的不足。外部需求量的增长，客户对服务质量的要求的日趋严格，以及自身运营模式技术的不足，都导致对自身的调整优化。2.4.2 外部需求1. 客户对快递服务的要求日趋增大，以及快递服务需求量的增长。2. 国际快递进军国内市场的威胁。3. 国内快递逐渐完善各自干线网络的现状。第3章 速运系统干线运输模型3.1 优化模型的理论依据和运行准则3.1.1 快递产品的特殊性此模型是建立在快递行业的特殊性，其有区别于普货的物流配送，具体表现在四大特征：一为快递相对于其他物流配送来说，其时效要求更为严格。SF在其快递服务上承诺24小时送达目的地，也就说快递产品必须从客人手里接单时刻起至送至目标客人手里的时间控制在24小时以内，且此承诺基本不受地域限制，特殊除外。因此快递产品在整条快递链上的流动控制是取决于这个“24小时”的承诺，其链上的流动路由，节点与节点间运输时间，节点处作业时间等都须整体控制。二为快递流动链条上的流动速度须严格控制。也就是说，快递产品在从客人接单其到送达目标客人结束间，所经过的所有节点和节点之间的运输都须严格设定时间限制，从而保证时效性。三为运输工具载重量选择取决于每周期运输的快递量大小，而非通过延迟时效统一运输。四为一般来说，快递产品趋向于小件货物。对于SF服务产品类型来说，标准快递一般局限于500KG以下货物，并在现阶段主要是商务信函类或小件货物的快递运输。3.1.2 速运干线运输模型的运行准则此模型的运行准则主要遵循四点：满足24小时送达承诺，以收派周期为班次设计依据，速运系统各节点的时间由相应下游节点控制，航空枢纽因素导致收件时效范围各异。模型的运行前提是保证每件快递产品实现24小时服务承诺。即从快件接单时刻起到送达目标客户处时刻所花费的时间不超24小时，这属于理想状态，之后会根据具体的实际情况，如成本，货量等因素对理想状态下的结果进行调整。根据上文对现在粤闽干线班次分析得出，班次的设计依据是快件收派周期，因此，此优化模型也遵循此原理，在服从每件快件不同的收件时间下，以每个收派周期为单位批量进行作业。同时每班次发车时间也会尽量遵循下游节点发车周期来设定。决定不同时效快件的发车时间的控制权在发车节点处，而决定不同时效快件到达各节点的时点限制在到货节点处。具体来说，如点部负责控制不同接单时间的快件发往市级中转场的发车时间，而对应的市级中转场规定不同接单时间的快件最迟到达此地的时间。由于快件产品具有时效要求，因此不同区域对于接单时间范围也有所不同。具体来说，同样次晨达产品，对于拥有航空枢纽的省市（如北京），其接单时间范围比无一级中转场或航空枢纽的省市（如乌鲁木齐）要长，即同样次晨达产品，可能在北京晚上十点都可接单，但乌鲁木齐可能下午5点前就不能接单了。因此，各区域接单时间范围取决于其地方到达其关键中转节点所花费的时间。3.1.3 优化模型的前提假设1. 粤闽干线班次的发车时间为最晚发车时间。2. 所有快件产品都须符合24小时送达承诺。3. 一级中转场节点处（这里指深圳中转场）作业时间为2小时，包括其装卸、检查、分拣等作业。4. 市级中转场节点处作业时间为1小时，包括装卸、检查、分拣等作业。5. 从市级送达点部并派送到目标客户处所需要时间为1小时。6. 点部收派快件时间周期分别为：9:00前，9:0012:00，12:0016:00，16:00后。（此时间可根据具体情况加以调整）3.2 速运系统干线运输模型3.2.1速运系统干线运输模型原理此模型主要由两部分组成，一部分是测算规划模型，另一部分是成本费用评估模型。前者主要结合快递干线运输中时效性严格的特征，借鉴是相关旅行时间车辆路径问题模型，运用每个节点的最晚出港时间的概念，利用各节点间各类相关参数的关系，测算出各运输模式下相应的时效承载甘特图。最后结合实际情况的各类因素（如车辆配置、路线规划、各时段货量、牺牲时效等）以及遵循下游点部发车班次来确定理想条件下调整的实际发车班次以及相对应的运输模式。后者则运用各干线运输线路的各成本参数及关系，运用发车费用模型，建立总运输费用规模型，对上述测算结果进行评估是否最优。3.2.2 测算规划模型以顺丰速运粤闽干线为实例3.2.2.1 定义速运干线运输模型的测算相关变量针对速运干线运输的特殊性，推导节点的最晚出发时间的表达式。假定路线V以向量（0,1,2，,n，n+1）表达，0为快件收取节点(即快件收取起始点)，n+1为快件派送节点（即快件派送目的地），路线V其它节点的到达时间迭代表达为 i=1,2,n+1 (1)其中为整个V过程时间，为i节点的到达时间。给定终点n+1的到达时间 ,节点i vn+1的最晚出港时间定义为车辆离开节点i且到达终点时间不超过 + 的最晚时间，用式（2）迭代表示(= (2)其中， 根据式（1）因此，为了计算简便，选取节点较少的顺丰速运粤闽干线网络为实例测算。 根据上述表达式，利用已知数据以及各变量间关系，建立一个关系表，测算出来自全国各区域的，不同时段接单的快件在深圳中转场的最晚发车时间。关系表和参数设置如表3-1和表3-2所示。表 3- 1 粤闽干线运输模型应用的变量及相互关系项目 收件时间中转缓冲时间Y最晚进港时间（）最晚出港时间()市级最晚进港时间（）市级分拣时间市级发车时间派发运输时间最早返回时间()中转运输时间允许缓冲时间公式已定自定=Y-=-Y=-X=-T1自定已定自定=-表3-2 参数设置一览表 (h)自定 (h)自定 (h)自定Y须根据具体情况估算派件干线运输时间X自定3.2.2.2 最晚出港时间推导过程以顺丰速运粤闽干线数据为实例利用EXCEL软件，根据关系表以及输入相应参数设置，针对粤闽干线具体数据以及上文提及的前提假设，对不同运输模式下进行计算，分别得出相应的深圳中转场最晚出港时间。下面以深-泉班次为例，计算结果如图3-2、3-3所示。图 3- 2 深-泉班次测算结果示意上表公式运算关系如下：图 3- 3 深-泉班次测算公式三大关键变量对应的引用关系如下：三大关键变量分别是（深圳中转场）最晚进港时间和最晚出港时间，以及市级中转场最晚进港时间和市级（这里具体指泉州中转场），如图3-4。图 3- 4 深-泉班次的引用关系表根据上述关系表模板，输入各类“已定”参数，即可计算出相应的变量。如表3-1，3-2所示，直达运输模式下的深-泉干线实例计算，得出深圳中转场在四个快件收派周期的最晚出港时间。依据此实例的计算步骤和原理，同理得出直达运输模式下的其他两地干线的相应结果。 根据上文现状分析，现阶段粤闽干线班次皆采用直达运输模式，而深圳至三地中转场的陆运路线特点以及货量增长趋势要求下，而通过采用多种运输模式，有效利用其特点和增强车辆利用率，在成本控制下，适应未来增长需求。因此，主要可采用三种运输模式，分别是直达，中转，串联。直达即指两点间对开直达模式；转即深圳至某地后中转，这里粤闽干线主要将货流量最大节点泉州设为中转出；串联指以串联方式，依次链接各点，类似于循环配送。因为不同的运输模式下，同一班次车辆所承载的各目的地的快件时效要求有所不同，也影响了干线所承载的快件量（因为由于干线运输时间限制，无法使用干线陆运的快件须采用散航方式完成中转运输作业，从而增大运营成本）。下面以中转模式下，深圳至福州的快件经由泉州中转为例。如果按深-福直达运输，所需要的车程时间为12小时，而此时经泉州中转，则总共需要花费13个小时（深-泉10小时，泉-福3小时）因此，此种方式下，相对于福州来说，其派件干线运输时间为13个小时，即下表参数X所示。因此，中转模式下，目的地为福州的快件相对于直达方式来说，同一收件周期的快件必须在深圳中转场提前一个小时发车，才能保证“24小时送达“承诺。其具体结果如图3-5。图 3- 5 深-泉-福串联模式结果示意图按照同样原理跟计算方法，计算出三种运输模式下，深圳至三个中转场的不同收件周期的快件的最晚出港时间，所有结果如图3-6、3-7、3-8所示。图 3- 6 中转模式下的运算结果示意图图 3- 7串联模式下的运算结果示意图图3- 8直达模式下的运算结果示意图按运输模式的不同，干线不同，收件时间周期不同，将测算出的最晚出港时间列表归纳如表3-3所示。表 3- 3 最晚出港时间的结果示意表直达模式干线类型/最晚出港时间收件时间周期9:00前收件9:0012:0012:0016:0016:00后收件深-泉19:00:0021:30:000:30:004:30:00深-福17:00:0019:30:0022:30:002:30:00深-厦20:00:0022:30:001:30:005:30:00中转模式干线类型/最晚出港时间收件时间周期9:00前收件9:0012:0012:0016:0016:00后收件深-泉19:00:0021:30:000:30:004:30:00深-福16:00:0018:30:0021:30:001:30:00深-厦17:00:0019:30:0022:30:002:30:00串联模式干线类型/最晚出港时间收件时间周期9:00前收件9:0012:0012:0016:0016:00后收件深-泉18:00:0020:30:0023:30:003:30:00深-福15:00:0017:30:0020:30:000:30:00深-厦20:00:0022:30:001:30:005:30:003.2.2.3 制作时效承载甘特图根据上述最晚出港时间的推导结果，制作相应的甘特图，直观呈现各结果所承载的时效范围大小，对后续方案决策提供依据。以直达干线的运输模式为例。图3-9中，竖坐标为收件时间，横坐标为发车时间，以上述的四个收件时间周期为单位，勾画相应的色块。图3-9为绘图原理，图3-10为整个直达干线运输模式所允许的出港时间范围图。图 3- 9 允许出港时间范围的绘图原理图 3- 10 直达干线允许出港时间范围示意图同理，其余两种运输模式的允许出港范围时间如图3-11所示。图 3- 11 中转与串联模式下的出港时间范围示意图3.2.2.4 干线运输模式的决策与相应资源匹配首先，对比上一步骤各运输模式的出港时间范围，根据各类影响因素确定最佳班次时间。相应的出港时间表勾画完毕后，结合点部到市级中转场发车班次时间周期、快件时效范围大小，实际情况下每个收件周期的快递量大小，将三种运输模式的时间表进行对比，确定一个较为理想的发车班次，再根据路线特征、成本、时效延迟等因素在此范围内确定最终的发车班次周期，具体发车时间，以及具体的运输模式。其中，中转模式的班次还需考虑中转点与目的地的往返车的班次，从而达到干线车辆到达中转点后可在最短时间内通过支线班次送达目的地。对于直达模式或串联模式的班次时间同样道理。最后，根据模式决策结果，配置车辆类型。确定好发车班次以及相应的运输模式后，针对每班次承载的快件量大小以及相应的返程量，在成本分析控制下，配置相应的车辆类型。3.2.3 干线运输费用评估模型连接各个站点的有向线段表示在所连接的站点之间安排有直达服务，且有向线段的起点和终点就是直达服务的起点和终点。这些有向线段称为直达线路，所有直达线路一起构成直达网络。给出直达网络后，运输任务的路径就由直达网络中的一条或几条直达线路组成。中转模型实质也可看出两条干线路径组成的。这样，只要给出直达线路上的发车费用模型，总运输费用更久能由直达网络中所有发车费用之和表示。3.2.3.1 发车费用模型根据对实际数据分析，不考虑一些和发车次数和车得行驶距离无关的费用，如保险等，直达线路上发车费用由燃油费用、锅炉过桥费用、司机费用、折旧费用、站点整理费用等构成。假设运输车辆车型统一，简历发车费用模型如下： (3)其中： (1- (4) (5) (6) (7) (8)各符号的含义如下：i、j：站点标号，k：车辆编号，ij：由站点i到站点j的直达线路，D：站点集合，N：直达网路（所有直达线路集合），：i、j之间发车车k得费用（yuan），：燃油费用（yuan），：过路过桥费用（yuan），：司机费用（yuan），：车辆折旧费用（yuan）,：货物整理费用（yuan）。式（3）表示两地间发车第k辆车的费用组成情况。：空载时耗油量与满载时耗油量的比值，：燃油费用系数，满载车辆每km的燃油费用（yuan/km），：i、j之间的公路长度（km），：从i发往j的第k辆车上货物重量（kg）。W：车辆最大载重（kg）。式（4）表示出燃油费用与行驶的公里数以及车辆载重的关系。：过路过桥费用系数（yuan/km）。式（5）表示车辆的过路过桥费用与行驶距离成正比。：司机每趟发车固定费用（yuan），：司机额外费用系数（yuan/km），取值按时（9）计算。 (9)，是预设的系数（yuan/km），从式（6），（9）可以看出，发车的司机费用由固定费用和与行驶距离有关的额外费用组成，行驶距离越长，额外费用越大。：车辆折旧费用系数（yuan/km），式（7）表示车辆折旧费用与行驶距离成正比。：货物整理费用系数（yuan/），：从i发往j的第k辆车上货物体积（），式（8）表示两地间发车的整理费用与货物体积成正比。3.2.3.2 总运输费用模型从发车费用模型建立总运输费用模型，做以下假设：(1)起点和终点相同的任务走同一条路径，该假设符合目前大多数物流企业干线运输时的实际操作。具体到顺丰粤闽干线来说，如深圳-泉州的班次的所有车辆都行驶同一条路径。(2)不考虑每个站点的容量限制，即站点容量足够大。则干线运输费用优化问题表示如下： (10)约束为： (11) (12) (13) (14) (15)式（12）中表示取整运算，其它符号的含义如下：直达线路ij上的发车数目，：运输任务，可以用起点a和终点b表示成（a,b）的形式，：运输任务集合。：决策变量，其取值为： (16)约束(11)，(13)是变量的整数约束；约束(12)要求车上所装载货物的体积和重量不能超过火车的容积和最大载重；约束(14)要求两地间所有车辆装载的总货量与这两地间需要运输的货量相等；约束(15)要求起点终点相同的任务必须走相同的路线。第4章 优化模型应用及结果4.1 模型应用为了验证上述模型的优化效果，应用顺丰速运粤闽干线的实际业务数据进行计算。根据上述测算规划模型进行决策，对现有方案进行优化，在利用干线运输费用评估模型进行验证评估是否得到优化效果。整个运算过程利用了EXCEL计算以及甘特图。具体运算过程上述模型均以实例形式作为描述。4.2 优化结果4.2.1 模型优化结果经过上述模型测算和参考决策后，以粤闽干线的实际情况进行运算，最后针对现状的粤闽干线路由进行优化。原粤闽干线运输方案主要采取点对点直达模式，多以下午与晚上发车，且已7.3T车型为主。经过上述速运干线预测规划模型的应用，优化后采取直达与转运的运输模式，发车班次及运力稍作调整。优化前后结果如图4-1所示。(a) 粤闽干线优化前方案(b) 粤闽干线优化后方案图 4- 1 速运干线运输模型运用前后结果图4.2.2结果详述图 4- 2 优化后的效果示意图由图4-2可知，主要将原有的5组班次进行适当调整。优化后，5组对开班次变成三组对开，两组中转。每一组班次优化情况如下：1. 班次序列号为1的一组班次主要是往返深圳与泉州间。其中深-泉班次于每天16:30从深圳发车，运输路线为深-厦-泉，车辆吨位为7.3T。其中此班次所承载的货物目的地包括福建三个中转场，且收件时间均为当日13:00前接单并14:30前达到深圳中转场的快件。同时此班次运输，厦门快件在厦门卸货，泉州和福州快件在泉州卸货，而福州快件经支线运输从泉州送达福州。同时根据实际货量分析以及上述模型得出的工序表，此班次所承担的快件量较少，所以使用7.3T吨位车辆。此班次行驶路线类似于深-泉直达路线，其中区别在于在将要进入G76路线时转入G319路线进入厦门卸货后再驶往泉州，所需要时间与深-泉直达差距不大，具体的路线图如图4-22所示。图 4- 3 串联厦门与泉州的路线图此组班次车返回路线如图4-3所示，每天当日22:00从泉州直达深圳，所承载快件为19:00前接单的快件且21:00前到达泉州中转场，车辆吨位为7.3T。2. 班次序列号为2的一组班次主要是往返深圳与福州间。其中深-福班次于每天22:00从深圳发车，运输路线为深-福，车辆吨位为11.2T，所承载的快件为当日19:00前接单且当日20:00前到达深圳中转场。此组班次返回路线为中转模式，即福-泉-深，其中福州往泉州发车时间为每天22:00，在泉州中转至深圳的发车时间为01:00，所承载的快件的接单时间为：福州21:00前，泉州00:00前。由于往返班次的货量均为较大，因此选取11.2T吨位车辆。3. 班次序列号为3的一组班次主要是往返深圳与泉州间。其中深-泉班次于每天23:00从深圳发车，运输路线为深-泉直达，车辆吨位为11.2T，所承载的快件为当日20:00前接单且当日21:00前到达深圳中转场。此组往返路线为中转模式，即泉-厦-深，从泉州发车时间为每天16:30，其中福州此类快件也通过支线运输与13:30发车将快件送达至泉州，统一运送到深圳。具体路线与第一组班次类似。4. 班次序列号为4的一组班次主要是往返深圳与厦门间直达。其中深-厦发车时间为00:00，所承载的快件为21:00前接单且22:00到达深圳中转场，车辆吨位为7.3T。此组返回路线为厦-深直达模式，发车时间为00:30，所承载的快件为接单时间于22:00前，车辆吨位为7.3T。5. 班次序列号为5的一组班次主要是往返深圳与泉州间。其中深-厦-泉发车时间为03:30，具体路线与第一组班次类似，所承载的快件为1:30前到达深圳中转场，车辆吨位为11.3T。此组返回路线为泉-深直达模式，发车时间19:00，所承载的快件的接单时间为18:00前，车辆吨位为11.3T。第5章 效益分析5.1 优化结果效益分析根据优化前后方案对比，分别从软性和硬性指标进行结果效益分析。前者分别从7个方面进行对比分析，其中利用干线运输费用评估模型进行成本分析。对粤闽干线运输方案优化前后进行对比可知，该干线优化后，在所承担的快件时效范围、快件量大小、运输设备配置成本、班次设计成本、车辆利用率、“24小时送达”承诺效果、班次接洽的协调性等方面都起到良好效果，分述如下：1. 快件时效范围根据上文模型结果，将优化前后的班次配置所服务快件的时效范围进行对比，如图5-1所示。优化后的方案显示，其陆运干线所承担的快件时效范围有所增大，简单来说，现在路由干线方案能承担收件时间更长的快件运输作业。间接也提高承担的货量，减少须利用其他方式如散航运输的差额成本。图 5- 1 快件时效范围示意表（优化前）图 5- 2 快件时效范围示意图（优化后）2. 快件量所承担的快件量主要来自两方面。一方面，如上文所述，优化后所承担的时效范围增大了，间接也影响相对应货量的增加。另一方面，整体快递货量增长趋势，导致同收件时间周期的接单量增大。因此将优化前后方案进行对比，结果得出优化后此方面的效益明显比优化前大，具体对比结果如图5-3所示。图 5- 3 快件时效范围示意图的对比结果3. 运输设备配置成本从上文优化前后方案对比可知，原粤闽干线5组班次共需4辆11.2T吨位和6辆7.3T吨位车辆。现粤闽干线也同样5组班次，共需6量11.2T吨位和4辆7.3T吨位车辆。虽然运输工具投入成本增大了，但主要是为了满足未来预计30%的增长率，如果按照原有的路由干线班次设计以及运输工具配置，是无法满足未来需求的4. 班次设计成本优化前后班次总数相同，主要区别于各组班次往返的运输模式，出现深圳方向出发的班次与福建中转场出发的班次的运输模式各异，这样可能会导致如人员配置，路线控制等因素的成本上身，但是其所带来的优化效益足可支撑此类成本的增加。5. 车辆利用率如上文现状分析一节中提到，原粤闽路由干线设计的弊端之一就是车辆利用率较低，主要表现在货物配载，停滞时间，往返空置率。而优化后在这三方面都有所改善，特别是往返空置率问题。深圳与福州厦门间的往返货流量的严重倾斜通过班次的运输模式的调整得以减轻。6. “24小时送达”承诺效果上文模型的前提假设是现状的路由干线设计是保证“24小时内送达“承诺的实现，这种情况下，优化后的路由干线方案则是考虑到成本与未来需求增长的均衡，牺牲部分时效来满足需要，达到最佳均衡点，而且尽量选取快件量相对少的收件周期作为延迟时效的对象。7. 班次接洽的协调性如上文对模型运行准则的描述，优化后的路由干线设计是依循点部与市级中转场间的往返班次时间以及点部收派件时间周期的。因此在与下游节点班次的衔接上减少快件无效等待时间。5.2 优化效果小结1. 每班次所承载的快件时效范围增大。简单来说，同样次数的班次，所能承担的快件的收件时间范围更大，即同样市场条件下，此陆运干线所能服务的快件量更大，间接减少散航等成本。2. 遵循收件时间周期安排班次，以及使用不同运输方式，其班次发车时间也尽量遵循目的地往返车班次。3. 运输模式的决策主要参考该时段的快递货量以及两地来回货流量。4 车辆吨位取决于该班次来回货流量决定，而且放弃采用大吨位车辆进行集运的原因在于快递时效要求严格，大吨位车辆集运必定造成快件的过度延迟，影响服务质量。结 论通过粤闽干线网络特征和运营模式分析，提出其存在来回空载不平衡、车辆停滞时间长、无法适应货运量增长的现状以及时效范围不大等问题，利用项目管理中甘特图原理，优化该干线的运输模式及发车班次，对运力稍作调整，便可在快件时效范围、快件量大小、运输设备配置成本、班次设计成本、车辆利用率、“24小时送达”承诺效果、班次接洽的协调性等方面都达到良好效果。此优化方法是建立在快递行业特殊性上，与现行普货车辆