运输管理与配送

运输管理与配送,大纲,物流运输业发展趋势及存在问题各种运输方式的技术经济特点运输合理化运输决策问题运输管理的计算方法,物流运输业发展趋势及存在问题,物流业的重要性,据最新估算，2004年我国社会物流总额达38.4万亿元，同比增长近30%；由此引起的货运、仓储和管理等活动的社会物流总成本高达2.9万亿元，占当年GDP的比重为21%。这一比重多年来居高不下，高于发达国家810个百分点。,物流业重要性,据国内有经验物流供应商提供的信息显示，运用信息技术，优化整合工业的采购、库存、储运、销售流程，我国可降低现有物流成本的50%60%。另据匡算，在现阶段我国物流成本占GDP的比重降低1%，则可以在货物运输、仓储方面节能降耗1000亿元以上。在此基础上，倘若我国能逐步逼近工业化国家物流的平均成本（物流成本占GDP的12%），则可节约当年物流成本8000亿元。,运输是物流的支柱。说到物流，人们就会认为“那是运输产业”运输成本通常占了物流成本中的最大部分。,美国企业物流成本(2002.9-2003.9),2003年度日本企业物流成本,华东地区储运业占GDP比重图变化图,华东三省一市运价变化图,国内经济形势导致运输行业整体利润降低：,物流企业,高端客户,个体司机/运输公司,价格/成本,传统运输企业在激烈的竞争中分化：,服务/方案,华东主要省市物流成本占GDP的比重图,我国物流过程中物资消耗严重：全国全年运输中物资损失达3000亿元以上，其中仅蔬菜运输损失就达1354亿元我国运输车辆空载率达37%生产企业为34.7%商业企业为38.5%物流企业为39.8%,各种运输方式的技术经济特点,各种运输方式的技术经济特点,铁路、公路、水路、航空和管道五种运输方式在技术经济特征各有其特点。每一种运输方式有其优势但同时又存在其不足。因此，如何扬长避短，充分发挥各种运输方式的优点，并按照各种运输方式技术经济特点组成分工协作、有机结合、连接贯通、布局合理的交通运输体系是我们重点要考虑的问题。,一、铁路运输,1.铁路运输的特点1)很少受天气影响；2)安全、节能；3)中长距离运货运费低廉；4)运输批量大；5）可以高速运输。,2.铁路运输的优点,1）单车装载量大；运输能力大；2）车速较高;3)可以方便地实现集装箱运输及多方式联运。,铁路运输的缺点,1.原始投资较大，建设周期长；2.货物的在途时间较长；3.铁路运输中的货损率比较高；4.不能实现“门到门”运输，通常要依靠其它运输方式配合，才能完成运输的任务,二、公路运输,特点:公路运输最显著的特点是公路运输的灵活性、从技术经济特性方面来看，其灵活性在所有运输方式中最强。,公路运输的优缺点,1.适应性强2.机动灵活3.快速运达4.方便性好5.经济性好6.联运范围广,三、水路运输,涵义：水路运输是指利用船舶、排筏和其他浮运工具，在江、河、湖泊、人工水道及海洋上运送旅客和货物的一种运输方式。分类：水路运输按其航行的区域，大体上可划分为运洋运输、沿海运输和内河运输三种类型。,水路运输的特点,（一）运量大（二）占地少（三）基建投资少（四）节省能源（五）运费低,四、航空运输的特点,1速度快2机动性大3舒适、安全4基本建设周期短、投资少航空货运市场三种方式：直接销售、代理销售和联运。,五、管道运输的特点和缺点,管道运输具有以下其他运输方式不具有的优点：1不受地面气候影响并可连续作业。2运输的货物不需包装，节省包装费用。3货物在管道内移动，货损货差率低。,运输合理化,一、运输的合理与不合理,（一）成本、速度和一致性，是影响运输合理化的重要因素运输成本是指为两个地理位置间的运输所支付的款项以及与管理和维持运输中的存货相关费用。物流系统的设计应该利用能把系统总成本降到最低程度的运输，这意味着最低的运输总成本并不意味着合理化的运输。,（二）运输方式的选择,五种基本的运输方式（铁路、公路、水路、航空、管道）水路运输具有运量大，成本低的优点；公路运输则具有机动灵活，便于实现货物门到门的运输的特点；铁路运输的主要优点是不受气候影响，可深入内陆和横贯内陆实现货物长距离的准时运输；航空运输的主要优点是可实现货物的快速运输。,（三）不合理运输表现形式,1返程或起程空驶2.对流运输3迂回运输4过远运输5倒流运输6无效运输7运力选择不当,2.对流运输,指的是同种货物以不同的发送点同时或先后作面对面的运输，并且彼此重复对方旅程的全部或一部。对流运输是明显的不合理运输，是对运力的纯浪费。在同一交通线上发生的相向运输成为明显的相向运输，它易于被识别出来，如果相向运输发生在走向大致平行，距离不远的线路上，或者线路相同，但时间不同，则称之为隐蔽的相向运输，在作城市和区域布局规划的货流分析时，必须予以注意。,3.迂回运输,在货物发点与收点之间由两条以上的同类交通线可以采用时，未能利用最短路径的运输，称之为迂回运输。在交通网发达，特别时拥有环状交通线时，迂回运输是最容易出现的。在环状线路条件下，货物调运的重要原则是：收点和发点间的货物行走公路数，不应该超过整个环状线路总长度的一半，即必须小于或等于环形园长的二分之一。根据上述原则，在规划货流时，可以编出现状交通线的最短路径图。,4.过远运输,这是一种舍近求远物资运输。从产生的根源来看，过远运输不外两类，一类是由于产销计划和运输计划不当，人为造成的物资调拨不合理，从而引起的货物运行距离的加大。另一类是由生产力布局所造成的，,5.重复运输,重复运输是指同一批货物由产地运抵目的地,没经过任何加工和必要的作业,也不是为联运及中转需要,又重新装运到别处的现象。重复运输引起运量的重复计算，造成多余的中转、倒装，虚幻耗了装卸费用，增大了货损，增加了作业量。,重复运输举例,10T10T10T10T10T10T,6.倒流运输,是指货物从销地或中转地向产地或起运地回流的一种运输现象。其不合理程度要甚于对流运输，其原因在于，往返两程的运输都是不必要的，形成了双程的浪费。倒流运输也可以看成是隐蔽对流的一种特殊形式。,7.运力选择不当,未考虑各种运输工具的优缺点而进行不适当的选择造成不合理的运输。不同的运输工具各有其有缺点，故在运输过程中，应根据使各种交通工具取长补短、相互协作、综合利用的原则进行选择，否则就会形成不必要的浪费。,二、影响运输合理化的外部因素,影响运输合理化的外部因素主要有以下五个方面：（一）政府（二）资源分布状况（三）国民经济结构的变化（四）运输网布局的变化（五）运输决策的参与者,三、影响运输合理化的内部因素,（一）运输距离（二）运输环节（三）运输工具（四）运输时间（五）运输费用,四、运输合理化的有效措施,（一）提高运输工具实载率（二）减少动力投入，增加运输能力1“满载超轴”。2水运拖排和拖带法。3顶推法。4汽车挂车法。（三）发展社会化运输体系,四、运输合理化的有效措施,（四）开展中短距离铁路公路分流，“以公代铁”的运输（五）尽量发展直达运输（六）配载运输（七）“四就”直拨运输（八）预先对货物进行加工,运输决策问题,运输决策问题,委托运输还是自营运输运输服务的选择承运人的选择路线调度计划,委托运输还是自营运输自营运输的优势服务的可靠性；缩短订货周期；应对紧急事件的能力；改善与客户的关系；委托运输可以使企业专心于开发自己的核心竞争力，但是增加了交易成本，也增加了对运输控制的难度。,运输服务的选择据研究，在选择运输服务时，决策者认为最重要的因素是：运输成本、速度和一致性。成本的权衡设有四种运输方式铁路：费率为0.10，运输时间24天，每年可运输10次；铁+卡:费率为0.15，运输时间14天，每年可运输20次；卡车：费率为0.20，运输时间5天，每年可运输20次；航空：费率为1.40，运输时间2天，每年可运输40次；,设库存成本I=30%/年，单位产品出厂时的价值为C=30美圆，运输时间为T，年需求量为D，工厂和仓库的平均库存均为K，运输费率为R，则每种运输方式的总成本为,RD+ICDT/365+ICK+I(C+R)K,如果年需求量为700,000件，工厂和仓库的平均库存一样，在铁路运输时需要100,000件；卡车和铁路卡车混合时为50,000件；航空运输时为2,5000件；则综合结果如下：,考虑竞争等因素更好的运输服务可以吸引更多的业务，更多的业务可以得到更多的收益。在选择运输方式时，要考虑竞争对手的行为和买方的需求。,承运人的选择承运人的选择要考虑企业的具体业务需求，重点要放在收货人而不是发货人所认为重要的内容上。对承运人的正确评价可以通过利用承运人的运输记录、客户的意见等给出每个指标的评价。,路线调度计划,最短路径问题运输调配问题车辆调度问题,运输问题的计算方法,几种典型的运输问题,最短路径问题单个起点单个终点的最短路径问题运输调配问题旅行商问题（TravelingSalesmanProblem,TSP)起讫点相同车辆调度问题(VehicleRoutingProblemVRP考虑到路线优化，车辆装载、时间要求，货物需求,1、最短路径问题,Dijkstr法原理：如果v0,v1,vn是最短路径，则v0,v1,vn-1也是最短路径。1、找出(n-1)个节点距离起点的最近路径的路线，并计算其距离。2、在此基础上，再找出n个节点的最短路径,v0,v1,v2,v3,v4,v5,3,5,1,7,16,8,9,6,1.l(v1)=3,l(v2)=5;l(v1)=3已解：(v1(01),3)2.l(v2)=4,l(v3)=10,l(v2)=4(v2(012),4)3.l(v3)=10,l(v4)=12,l(v3)=10(v3(013),10)4.l(v4)=11;l(v5)=19,l(v4)=11(v4(0134),11)5.l(v5)=17.(v5(01345),17),7,1,2运输调配问题,多起点多终点的问题例：一家肥皂和清洗剂生产商在X,Y,Z有三家生产厂，主要的仓库位于A,BC,D,E.预计下年各仓库的需求为，,各生产厂家到各仓库每千箱的运费：,从,到,工厂的能力限制：X100,000箱Y60,000箱Z50,000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（X）运到第一个仓库(A)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+X15100X21+X22+X23+X24+X2560X31+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。,3旅行商问题TSP,1、旅行商问题（TravelingSalesmanProblem,TSP)一个旅行者从某地出发，经过所有要到达的城市后，返回出发地，要求总行程最短。对应的配送问题：一辆车从配送中心出发，为全部客户送货，使总行驶里程最短。,起讫点重合的问题起讫点重合的路径问题一般被称为旅行商问题。直觉方法、解析法和启发式方法是求解这类问题的有效方法。1、直觉法例如，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；,2解析法：建立线性规划模型：Xijk=1车辆k从i点行驶到j点;Xijk=0否则。EXCEL软件求解：Xijk，如果Xijk=1，即表示从i地到j地用k车配送。否则，Xijk=0,3启发式方法启发式方法中很多，例如最近邻点法，最近插入法等。最近邻点法就是从某点开始，总是找离目前位置最近的、还未到过的节点作为下一点，直到所有节点走完，再回到起点。得到的结果常常是不理想的。最近插入法要更进一步，在选择下一点时，不仅仅只考虑当前的一点，而是考虑所有已走过的点。另外，它每一步是整个回路的扩张，即从一开始它就考虑回到起点的成本。方法描述如下：（1）找出离起点最近的节点，构成子回路T。（2）重复（3）直到T包含所有节点：（3）从子回路T以外的节点中找出离回路T中节点最近的节点v，在T中找到一条边(a,b)，使av+vb-ab最小，将v插在a,b之间，用av+vb代替(a,b)，构成新的回路T,例如一家面包房每天要向五家零售店送货，各点之间的行车时间如下：,自到,扫描法方法简单，在较快时间内得到一个合理解。在地图或方格图上确定所有站点的位置；划分站点群：自仓库向任意方向划一直线，沿一个方向（顺时针或逆时针）旋转，依次根据一辆车能装载的站点划分出所有的站点群；用“水滴法”或其它方法确定每个站点群的路线计划。缺点：在划分站点群时，没有考虑在途总运行时间、各站点的取货/送货时间等，有些地图的线路分布不均匀。可以对结果调整,节约法节约法的目标是使所有车辆的行驶总里程最短，并且服务的车辆数最小。首先假设每个站点都有一辆虚拟的卡车提供服务，随后返回仓库；将两个站点合并到同一线路上，缩短了路线里程，减少了一辆车；,O,A,B,节约的里程为dOA+dAO+dOB+dBO(dOA+dAB+dBO)=dAO+dOBdAB,考虑节约路程最多的两个站点，如果合并后能够满足各种约束条件，如：载货能力、时间限制、路程条件等，则合并；否则考虑节约路程次多的站点；重复2，直到完成路线设计。优点：在划分站点群和制订路线规划时可以考虑各种约束因素。Logware中的ROUTER;,4、车辆调度问题,启发式算法：（节约法)Sij=2d0i+2d0jd0i-d0jdij=d0i+d0jdij,配送中心P0,Pi,Pj,d0i,d0j,dij,步骤：1、各客户与物流中心相连，得总费用；2、计算每两个用户间的节约里程；3、将各对用户间的节约里程排序；4、从最大节约里程的用户对开始连接，逐渐形成回路，直到达到车辆载重标准。5、将已连接的客户从剩余的节约里程排序重去掉；6、再从剩下的节约里程集合中继续以上过程，直到全部用户都连接起来。,5,5,4,6,7,6,3,6,8,5,5,2,4,6,7,9,10,4,7,11,8,10,4,3,2,4,9,（0.4）,（0.8）,（1.5）,（0.7）,（1.4）,（1.5）,（0.6）,（0.8）,（0.5）,（0.6）,2吨车、4吨车,节约里程表最短距离表,谢谢,配送路线选择一、配送计划方法1、旅行商问题（TravelingSalesmanProblem,TSP)一个旅行者从某地出发，经过所有要到达的城市后，返回出发地，要求总行程最短。对应的配送问题：一辆车从配送中心出发，为全部客户送货，使总行驶里程最短。,3、精确算法线性规划模型、非线性规划模型特点：可以得到最优解，但复杂系统的求解时间长4、启发式算法构造算法、两阶段算法、不完全优化算法、改进算法、并行算法、遗传算法、神经网络算法特点：算法简单，不一定得最优解,二、配送路线问题：1、解析法：建立线性规划模型：Xijk=1车辆k从i点行驶到j点;Xijk=0否则。EXCEL软件求解：Xijk，如果Xijk=1，即表示从i地到j地用k车配送。否则，Xijk=0,多中心配送的车辆调度问题先分组后安排路线:,d1,d2,dt,dp,r(i)=minDi/sub_minDi(1)：r(i)时：就近分配,Di=d1,d2,dtdp,中心1,中心2,中心t,中心p,客户i,(2)：r(i):r(i)1情况：,MinDi,MinDj,待分配的客户i,t任意的物流中心,距离i最近的物流中心,距离j最近的物流中心,dij,dit,djt,Sij(t)=2minDi+2minDj-(dti+dij+djt)=(2minDidti)+(2minDjdjt)-dij,待分配的客户j,（3）r(1)=1情况：在每个中心的已分配客户中，每两个客户和一