第十二章 运输与配送优化课件

第十二章运输与配送优化,1,PPT学习交流,本章主要内容,一、物流运输与配送组织优化的基本方法,二、货运车辆行驶路线的优化,三、运输系统智能化及全球定位系统,导入视频：物流GPS运营平台,2,PPT学习交流,引例,视频：上海GPS定位跟踪全球定位系统物流GPS运营平台,3,PPT学习交流,物流运输与配送组织优化利用管理数学的方法去确定合理的运输线路和货物的调运量。既定的运输与配送运输任务可以选择不同的形式线路，而不同的运输线路对运输效率和运输成本也会有不同的影响。在运输与配送组织中，选择时间短、费用省、效益好的行驶线路，是直接关系到物流活动中的最低物流费用的问题。在物流运输与配送组织中，常用的管理数学方法主要有表上作业法和图上作业法等。,一、物流运输与配送组织优化的基本方法,4,PPT学习交流,表上作业法在寻求运输网络系统的优化方案时有两种方法，即：1最小费用法最小费用法就是直接以商品运输费用最小作为目标函数来求得最优运输方案。一般是利用单位运价表和产销平衡表等表格，运用霍撒克法则进行表上作业，通过编制初始运输方案及其制定、调整，求出运费最省的优化方案。,（一）物流运输与配送的表上作业法,5,PPT学习交流,霍撒克法则,检验数Aij=Cij-(Ui+Vj)=0，否则要进行调整。调整的方法是选择负检验数中绝对值最大的闭回路进行调整，找出闭回路的最小数进行调整。其中：Cij：初始调运方案中ij方格填有的数值；Ui，Vj分别称为该方格对应i行和j列的位势量。调运方案是否是最优方案的判断准则是：初始调运方案，如果它所有的检验数都是非负的，那么这个初始调运方案一定是最优的。,6,PPT学习交流,例编制被运输商品的产销平衡表和单位运输价格表如下，试用最小费用法求出运输的最优方案。,7,PPT学习交流,8,PPT学习交流,（1）用最小元素法安排初始方案所谓最小元素法，就是运费最小的元素尽可能地优先供应。我们把单位运价列为Cij(i1，2，m，j1，2，n)，其中i为产地数，j为销售地的数目。在一般情况下，初始方案在产销平衡表方格中填上数字的格子数目是产地数+销地数-1。但在按最小元素法做初始运输方案时，有时会遇到不需要或不能供给的情况，就在本应填数的表格内加“0”，仍然计数。,9,PPT学习交流,10,PPT学习交流,（2）用矩阵对角法进行初步调整用任意两个成矩形对角的有运量的运价之和跟该矩形另外两个对角的运价之和相比较，如果前者小于后者，不需调整；如果前者大于后者，作反向调整。这样，原始方案变为：,11,PPT学习交流,12,PPT学习交流,（3）比较初始方案与最优方案的运费初始方案运费为：250+350+1300+2400+2200+5250+4250+83006400元而最优方案费为：350+350+1300+2150+2450+5250+4300+72506000元优化后的运输方案可以节省运费：6400-6000400元,13,PPT学习交流,2左上角法除了最小费用法外，左上角法也是求得运输初始方案的一种途径，并通过霍撤克法则最终得出最优运输方案。具体做法是：例现有三个生产地A、B、C供应某种商品；有四个销售地1、2、3、4，各自供应量和需求量如表所示，试用左上角法求出最优运输方案。,14,PPT学习交流,15,PPT学习交流,第一步以运输表左上角的格子作为开端。第二步对这一格子可用的供应量与需求量作比较，安排两个值中较小的一个作为运量，然后，把这个数字圈起来。这一格可用的供应量(或需求量)减去安排的运量就是剩余的供应量(或需求量)。上表中有50个单位的供应量和30个单位的需求量。因此，可以安排30单位的运量到A1格。第三步如果安排运量的格子正好是在运输表的最右下角，就停止安排。这时，初始方案已找到。如果这一格不在最右下角，就进入到第四步。,16,PPT学习交流,第四步根据以下规划，移到下一格：a如果已安排的这一格行和列比较，供应量超过需求量，下一格移到同一行相邻的格子。b如果需求量超过供应量，下一格移到同一列相邻的格子。c如果需求量等于供应量，下一格是对角线上相邻的格子。d回到第二步。根据左上角法求出运输初始方案后，为了进一步算出最优方案，仍需要运用霍撒克法则进行优化,17,PPT学习交流,18,PPT学习交流,19,PPT学习交流,20,PPT学习交流,21,PPT学习交流,图上作业法就是利用商品产地和销地的地理分布和交通路线示意图，采用科学的规划方法，制定商品合理运输方案，以求得商品运输最小吨公里的方法。图上作业法适用于交通路线为线状、圈状，而且对产销地点的数量没有严格限制的情况。图上作业法的原则可以归纳为：流向划右方，对流不应当；里圈、外圈分别算，要求不过半圈长；如若超过半圈长，应甩运量最小段；反复求算最优方案。,（二）物流运输与配送的图上作业法,22,PPT学习交流,例4调运线路成线状例。设产地甲、乙、丙、丁，产量分别为70吨、40吨、90吨、50吨；销地A、B、C、D、E，需求分别为30吨、70吨、50吨、60吨、40吨，试求合理运输方案。解：第一步编制商品产销平衡表,23,PPT学习交流,丁,40,24,PPT学习交流,40,丁,25,PPT学习交流,26,PPT学习交流,27,PPT学习交流,例5调运线路成圈状例。设有某商品发运点A、B、C、D等四处，接收点a、b、c、d位于圈状，其距离及供需量如表所示，试求最优运输路线。,28,PPT学习交流,解：具体作业步骤如下：A首先假定里程最长的一段没有货流通过，使圈状线路变成非圈线状，其B应甩去。B进行合理运输，即从B运150吨到a，再从a运20吨到A，A运100吨到d。另一方面，从D运10吨到d。此外，从D运90吨到e，C地运70吨到e，同时运100吨到b地。,29,PPT学习交流,C根据图中虚线简示将内外圈货流里程汇总检查是否超过全圈长的一半,30,PPT学习交流,31,PPT学习交流,32,PPT学习交流,33,PPT学习交流,34,PPT学习交流,一般来说，利用图上作业法寻求商品最优运输方案，可以按运输吨公里最小原则，也可以从运送时间最短或运费最省等角度来分别计算，只要商品在图上没有对流，内外圈长都不大于半圈长，该运输方案就是最优运输方案。,35,PPT学习交流,目的在不增加或很少增加车辆数量的前提下，充分挖掘运输潜力，以现有的车辆设备能力完成更多的运输量。,二、货运车辆行驶路线的优化,（一）车辆运行组织的优化,提高车辆的时间利用，属于组织技术性问题，包括采用先进的货运形式、选择行驶路线及合理组织装卸工作等。下面介绍两种货运形式：,36,PPT学习交流,1多班运输（1）涵义在昼夜时间内的车辆工作超过一个工作班以上的货运形式。实行多班运输，可以停人不停车或少停车，增加了车辆工作时间，提高了车辆设备利用率和生产率。基本方法每辆汽车（或汽车列车）配备两名以上的驾驶员，分日夜两班或三班轮流行驶。运输组织方面：主要应解决好劳动组织和车辆的行车调度。劳动组织方面：注意安排好驾驶员的劳动、休息和学习时间，同时也应考虑到定车、定人和车辆保修的安排。,（二）货运车辆行驶路线的优化,37,PPT学习交流,（2）组织多班运输必备条件：a货源固定、大宗，有夜间作业条件；运输线路和现场条件也适合多班运输的开展；能按开展双班运输的要求安排好各环节的人员力量；保修技术力量能适应双班运输快速保修的需要；有能保证多班运输的装卸力量。,38,PPT学习交流,（3）多班运输组织形式a、一车两人，日夜双班。b、一车三人，日夜双班、两工一体。c、一车三人，日夜三班，分段交接。d、两车三人，日夜双班、分段交接。,39,PPT学习交流,（4）组织多班运输的注意事项：a合理选定交接班的地点。b配运工作，要将难运的货物安排在日班，好运的安排在夜班。c运行管理，应适应多班运输的情况，协调好人员安排，协调好货物发送、交付及装卸等环节，确保双班运转的正常进行。,40,PPT学习交流,2四定运输“四定运输”定车、定人、定任务、定时间定车，定人，能使驾驶员熟悉自己汽车的特性，更好地爱护车辆和使用车辆。定任务能使驾驶员熟悉任务的性质、道路、装卸现场及收发货人的情况，先做好装卸货的准备工作；可简化收发货手续，提高了车辆时间利用和提高了服务质量。定时运输能搞好运输生产各环节之前、运输单位与货主之间的衔接工作，尤其在拖挂运输、双班运输中采用定时运输，更能取得较好的经济效果。,41,PPT学习交流,要搞好定时运输，必须做好运输生产过程中各项有关作业时间消耗的查定工作，其具体内容可包括：（1）查定车辆在不同线路上空驶或重驶的时间定额；（2）查定车辆在装载不同种类货物时的装卸车作业时间定额；（3）确定驾驶员在生活上和交接班等所需要的时间。,定时运输的查定工作,42,PPT学习交流,配送基本目标实现物流合理化、经济化，合理配载、优化运输线路1行驶路线在满足货运任务要求的前提下，要选择一条最经济的运行线路。,（二）车辆行驶最佳配送路线的选择,43,PPT学习交流,2最经济的运行路线所谓最经济的运行路线，就是在保证运输安全、满足运输服务要求的前提下，运输时间和运输费用最省的路线。在忽略车辆行驶速度和不同道路条件下车辆运行费用差别的前提下，可以认为行程最短的路线是最经济的运行路线。在有很多配送去向的情况下，使用多少辆卡车和各卡车按照什么路线巡回运行，才能使整个运行距离最短，或使配送费用最低。决定所需卡车辆数和各卡车的配送路线的问题，就是被称为最佳配送路线的选定问题。,44,PPT学习交流,（一）智能运输系统1智能运输系统的发展智能运输系统（ITS）具有提高公路网络的通行能力、减少交通事故、提供信息服务、保护环境和提高传统产业的效益和开辟新产业的作用。ITS极大地提高交通运输效率、保障交通安全、改善环境质量和提高能源利用率的目的。,三、运输系统智能化及全球定位系统,45,PPT学习交流,2智能运输系统（ITS）的研究内容智能运输系统（IntelligentTransportationSystems，简称ITS）是将先进的信息技术、计算机技术、数据通讯技术、传感器技术、电子控制技术、自动控制理论、运筹学、人工智能等有效综合运用于交通运输、服务控制和车辆制造，加强了人、车、路三者之间的联系，从而形成一种定时、准确、高效的综合运输系统。,46,PPT学习交流,智能运输系统结构如图12.12所示,图12.12智能运输系统结构图,智能运输系统结构图,47,PPT学习交流,（1）先进的交通信息服务系统（ATIS）建立在完善的信息网络基础之上的，通过装备在道路上、机动车上、换乘站上、停车场上以及气象中心的传感器和传输设备，向交通信息中心提供全面的交通信息。（2）先进的交通管理系统（ATMS）ATMS主要是给交通管理者使用的，对道路系统中的交通状况、交通事故、气象状况和交通环境进行实时监视，根据收集到的信息，对交通进行控制，如控制信号灯、发布诱导信息、进行道路管制、对事故进行处理与救援等。,48,PPT学习交流,（3）先进的公共交通系统（APTS）APTS系统的主要功能是改善公共交通工具（包括公共汽车、地铁、轻轨列车、城郊铁路和城市间的长途汽车等）的运行效率，使公共交通运输更便捷、更经济、运量更大。（4）先进的车辆控制系统（AVCS）AVCS还处于研究试验阶段，从当前的发展看，可以分为两个层次。,49,PPT学习交流,车辆辅助安全驾驶系统，系统由车载传感器（微波雷达、激光雷达、摄像机、其他形式的传感器等）、车载计算机和控制执行机构等组成，行使中的车辆通过车载传感器测定出与前车、周围车辆以及与道路设施的距离，系统会及时向驾驶员发出警报，在紧急情况下强制制动车辆。自动驾驶系统，装备了这种系统的汽车也称为智能汽车，它在行使中可以自动导向，自动检测和回避障碍物。在智能公路上，能够在较高的速度下自动保持与前车的距离。,先进的车辆控制系统（AVCS）两个层次,50,PPT学习交流,（5）货运管理系统该系统是以高速道路网和信息管理系统为基础，利用物流理论进行管理的智能化的物流管理系统。（6）电子收费系统（ETC）这种电子收费系统可以使道路的通行能力提高35倍。（7）紧急救援系统（EMS）该系统是一个特殊的系统，它的基础是ATIS、ATMS和有关的救援机构和设施，通过ATIS和ATMS将交通监控中心与专业救援机构联成有机的整体，提供车辆故障现场紧急处置、拖车、现场救护、排除事故车辆等服务。,51,PPT学习交流,1全球定位系统（GPS）概述全球卫星定位系统GPS是20世纪70年代美国军方在“子午仪卫星导航定位”技术上发展而起的具有全球性、全能性（陆地、海洋、航空与航天）、全天候性优势的导航定位、定时、测速系统。GPS工作原理非常简单而原始，其定位原理是一目标位置的坐标（X，Y，Z）可以用相距确定距离的已知目标来推定，而距离则可用无线电波信号的传播时延来度量。GPS主要由三大部分组成：空间段、控制段（地面段）和用户段。,（二）全球定位系统（GPS）,52,PPT学习交流,2GPS在物流运输和配送中的应用（1）GPS在智能交通系统中的应用GPS在智能交通系统（ITS）中主要应用于车辆的定位和导航系统。主要功能包括：a.车辆跟踪-利用GPS和电子地图可以实时显示车辆的实际位置，可对重要车辆和货物进行跟踪运输；b.提供出行路线规划和导航-提供出行路线规划，包括自动线路规划和人工线路设计；c.信息