车辆利用的优化

1、2006年10月18日运运 输输 组组 织织 学学*1第六章第六章 2006年10月18日运 输 组 织 学 22006年10月18日运 输 组 织 学 32006年10月18日运运 输输 组组 织织 学学*4第一节第一节 采采2006年10月18日运 输 组 织 学 52006年10月18日运 输 组 织 学 6指按发货点固定车队，专门完成固定货指按发货点固定车队，专门完成固定货运任务的运输组织形式。运任务的运输组织形式。除了固定车队外，还实行装卸固定和调除了固定车队外，还实行装卸固定和调度员固定。度员固定。可以加速车辆周转，提高运输效率和装可以加速车辆周转，提高运输效率和装卸效率、提高服务

2、质量卸效率、提高服务质量适用于装卸地点固定集中的货运任务，适用于装卸地点固定集中的货运任务，（装货点固定、卸货点分散也可）（装货点固定、卸货点分散也可）指车辆按运行计划中所拟定的行车时指车辆按运行计划中所拟定的行车时刻表来进行工作刻表来进行工作加强了各方面工作的计划性，提高了加强了各方面工作的计划性，提高了工作效率工作效率2006年10月18日运 输 组 织 学 72006年10月18日运运 输输 组组 织织 学学*8第二节第二节 2006年10月18日运 输 组 织 学 92006年10月18日运 输 组 织 学 10：即车辆在完成运输工作中的运行路线。：就是在保证运输安全的前提下，运输时间

3、和运输费用最省的路线。当路网分布复杂、货运点分布范围较大时，可以采用当路网分布复杂、货运点分布范围较大时，可以采用运筹学方法来确定车辆行驶路线的最佳选择。（例如运筹学方法来确定车辆行驶路线的最佳选择。（例如最小路问题、最大流问题等）最小路问题、最大流问题等）一、名词解析一、名词解析2006年10月18日运 输 组 织 学 11车辆的车辆的行驶路线行驶路线往复式往复式环形式环形式汇集式汇集式二、行驶路线的类型二、行驶路线的类型2006年10月18日运 输 组 织 学 12KQQQQQQLl=L1QAB )(00Z1iZ1iHfllLLLLiii2006年10月18日运 输 组 织 学 13KBQ

4、1Q2+Q1Q1Q2Q2Q2Q2L1A比较上一图与之比较上一图与之有何不同？有何不同？2006年10月18日运 输 组 织 学 14+Q1Q1Q2Q2+Q1Q1Q2Q2Q2Q1ACK2006年10月18日运 输 组 织 学 152006年10月18日运 输 组 织 学 16+Q3+Q1+Q2Q1Q3Q2ABCDEF里程利用率小于里程利用率小于0.50.5的环式路线，的环式路线，一般不宜采用。一般不宜采用。一个周转内至少完成几个运次?2006年10月18日运 输 组 织 学 17BACK b) a)DEKBCA CBADK c)d)EKAFDCB图图4-2 环形式行驶路线示意图环形式行驶路线示意

5、图a) 简单环式；简单环式； b) 交叉环式；交叉环式；c) 三角环式；三角环式； d) 复合环式复合环式装货点装货点卸货点卸货点装卸货点装卸货点2006年10月18日运 输 组 织 学 18是指车辆沿着分布于运行路线上各装卸作业点，依次完成相应的装卸作业，且每运次的货物装（卸）量均小于该车额定载质量，直到整个车辆装满（或卸空）后返回出发点的行驶路线。2006年10月18日运 输 组 织 学 19A（ 始 点 ）B CDAA（ 始 点 ）B B CCDDa）c）收 集 货 物分 送 货 物b)（ 始 点 ）请举例请举例2006年10月18日运 输 组 织 学 20v当车辆采用汇集式行驶路线完成

6、运输任务时，每次周转的货物周转量的大小与车辆沿路线上各货运点的绕行次序有关。若绕行次序不同，即使完成同样货运任务其周转量也不一样。在这种情况下，按总行程最短组织车辆进行运输最为经济。 v例如，某仓库A有5t货物，须利用一辆额定载质量为5吨位的载货汽车将其运出，分送、三个收货点，各收货点的卸货量（以“”表示卸货）及各点间距离如图所示。2006年10月18日运 输 组 织 学 21132-Q-Q1 1=2t=2t-Q-Q3 3=2t=2tL LA1A1=8=8A AL L1313=4=4Q QA A=5t=5tL LA3A3=10=10L L2323=6=6-Q-Q2 2=1t=1tL LA2A2

7、=11=11L L1212=9=9序号序号绕行路线方案绕行路线方案LLP PL Ll lAAAA3333797923237070AAAA868625257676AAAA2929585818186262AAAA878721217373AAAA3434959524247171AAAA717123236868不同绕行路线方案效果比较不同绕行路线方案效果比较 2006年10月18日运 输 组 织 学 22车辆的车辆的行驶路线行驶路线往复式往复式环形式环形式汇集式汇集式请归类：请归类：大宗货物大宗货物零担零担2006年10月18日运 输 组 织 学 23二、行驶路线的优选二、行驶路线的优选v大宗货物运输

8、中，车辆利用整车装卸的运输形式。v最佳行驶路线：车辆里程利用率最高的路线2006年10月18日运 输 组 织 学 24v选择环形式行驶路线的原则是：当完成同样货运任务时，里程利用率最高为最佳。v环形式行驶路线以运次为基本运输过程进行组织，并且在一条环形路线上包含有多个运次、多项货运任务。其中，每个运次的重车路线由货运任务决定，所以重车方向是一定的，无从选择。那么，只有合理组织该环形路线各个运次的衔接顺序，使总空车行程最短，才能使里程利用率最高，才能获得最经济的行驶路线。 1 1环形式行驶路线的优选标准环形式行驶路线的优选标准2006年10月18日运 输 组 织 学 25v假设m为空车发点数（包

9、括卸货点和车场） ，n为空车收点数（包括装货点和车场） ，Qij为由第i点发往第j点的空车数，qj为第j点所需空车数，Qi为第i点发出空车数，Lij为第i点到第j点的距离，则其空车行驶路线的选择问题的数学模型如下：v目标函数是以全部车辆的总空车里程最短为求解目标，即2 2数学模型数学模型minjijijfLQL11min2006年10月18日运 输 组 织 学 26v约束条件约束条件jmjijqQ1njjmiiqQ110ijQnjjmiiqQ112006年10月18日运 输 组 织 学 27发货点发货点（空车收点）（空车收点）收货点收货点（空车发点）（空车发点）运量运量/ /辆辆货名货名A A

10、E E8 8水泥水泥B BA A1111煤煤C CF F1818炉渣炉渣D DG G1515化肥化肥 收货点发收货点发货点货点F FG GE EA AK KA A5 59 96 60 05 5B B2 26 69 93 38 8C C5 57 79 93 32 2D D6 610102 28 81313K K7 75 511115 52006年10月18日运 输 组 织 学 28 表表4-14 4-14 某空车行驶路线选择产销平衡运价表及计算结果某空车行驶路线选择产销平衡运价表及计算结果 U Ui iI IJ JV Vj j2 24 4-2-20 0-1-1q qj jF FG GE EA A

11、K K0 0A A5 53 39 95 56 68 80 05 56 68 80 0B B2 26 62 29 911113 33 38 89 9111111113 3C C5 57 79 98 83 32 218180 04 4D D6 610102 22 28 84 41313101015151 1K K7 74 45 5111112125 54 41001001001007 7Q Qi i181815158 811117 759592006年10月18日运 输 组 织 学 29A：确定：确定LijQi及及qj矩阵，列出约束条件表矩阵，列出约束条件表开始开始B：求初始基可行解：求初始基可行

12、解C：检验基可行解是否符合最佳标准？：检验基可行解是否符合最佳标准？E：确定最佳解：确定最佳解结束结束D：调整基可行解：调整基可行解否是2006年10月18日运 输 组 织 学 30汇集式行驶路线的启发式算法汇集式行驶路线的启发式算法v汇集式行驶路线的优选原则是以每周转的总行程最短为最优。v可将此问题归为运筹学中的货郎担问题，应用启发式算法来进行近似求解，其基本思路是：当货运点多，总运量较大、需用运输车辆超过一辆时，选择汇集式行驶路线首先根据运输车辆每车次最高装载量定额，按就近调车的原则对货运点进行分组；然后按总行程最短的原则，采用启发式算法分别确定每车沿其本组货运点的绕行次序，以选定单车运行

13、路线。现以分送式路线选择为例，阐述其选择方法。2006年10月18日运 输 组 织 学 31v包括：v货运点的分布图或货运点间里程矩阵Lij；v货运点收（卸）货量（qj）；v单车最高装载量（qH）。 其中，i 、j为货运点序号，qj、qH的计算单位视货 物情况而定，如可以是吨、件、桶、箱、瓶等。首先确定计算所需数据首先确定计算所需数据2006年10月18日运 输 组 织 学 32各货运点间里程（各货运点间里程（Lij）统计表）统计表 j j L Lijiji i0 01 12 2n n0 00 0L L0 0，1 1L L0 0，2 2L L0 0，n n1 1L L1 1，0 00 0L L

14、1 1，2 2L L1 1，n n 2 2L L2 2，0 0L L2 2，1 10 0L L2 2，n nn nL Ln n，0 0L Ln n，1 1L Ln n，2 20 0各货运点收货量（各货运点收货量（qj）统计表）统计表 货运点货运点j j1 12 23 3n n收货量收货量q qj jq q1 1q q2 2q q3 3q qn n2006年10月18日运 输 组 织 学 33v在此基础上，可v采用启发式算法v按下面的程序进v行计算v 是是否否是是否否开始开始 A：计算货运点：计算货运点分组数分组数dd1？B：单车货运点分组：单车货运点分组：C：选择单车货运点：选择单车货运点绕行

15、次序绕行次序S=1？D：选取：选取：min结束结束2006年10月18日运 输 组 织 学 34vA :确定货运点分组数d：5 . 0HjqqdvB :单车货运点分组：v其程序为:v1）确定单车行驶路线序号N（N=1，2，d），即单车货运点分组组别序列，以依次确定单车行驶路线。 2006年10月18日运 输 组 织 学 35vB :单车货运点分组：(续)v2) 选择第一个收货点。以K表示收货点的序号，即选择K=1的收货点。v首先确定距发货点（j = 0）最远的收货点（j = r）为第一个收货点，即确定maxLoj及车辆实际载质量q=qj ,并将该点记为NK = N1，即第N组单车行驶路线上的第

16、一个收货点。此时第j收货点已收到所需数量（qj）的货物，不再参加后续单车行驶路线上收货点的分组选择，再令i=j，继续选择下一个收货点。2006年10月18日运 输 组 织 学 36vB :单车货运点分组：(续)v3）选择其余收货点。即按照就近选点的原则，选取距上一个收货点（i=j=r）最近的第j（jr）收货点为第K+1个收货点，此时车辆实际载质量增加至q=q+qj；将该点记为Nk（k=k+1）。v如果qqH，则表明车辆载质量没有充分利用，若尚有qj0，则继续选择本组下一个收货点；如果q=qH，表明本组单行驶路线上的全部货运点已选择完毕，转本程序第（1）步骤，进行第N+1组单车货运点的选择；如果

17、qqH，表示车辆实际装载量已超过车辆的每车次的最高装载定额，不能再负担第K+1个收货点的送货任务2006年10月18日运 输 组 织 学 37v3）选择其余收货点(续)v所以本组单车行驶路线的全部收货点为K个，并按选点的先后顺序初排货运点序列NK，然后转本程序步骤（1）进行下一组货运点的选择。若全部货运点的qj=0，则表明本方案（S）的全部收货点选择完毕，据此，初排本组货运序列。若还有其它货运点分组方案，则转本程序第（1）步继续选择下一组别N+1的货运点，直至S=e 方案分组完毕，则转下一程序C。2006年10月18日运 输 组 织 学 38C：选择单车货运点绕行次序。v1)列出本组各货运点间

18、里程（Lih ） 统计表，如表4-18（i=h=1,2, m）所示。表内各点按初排货运点顺序排列，包括收、发货点。v v 2) 按Nk序列,选取前两个货运点(假定其序号分别为a、b)与发货点（j=0）组成初选循环回路，记为0ab0。按Nk序列,选取前两个货运点，组成初选循环回路。2006年10月18日运 输 组 织 学 39 N Nk k h h I IN Nk kN N0 0 N N1 1N N2 2 N Nm m0 01 12 2 m mN N0 00 00 0L L0 0，1 1L L0 0，2 2 L L0 0，m mN N1 11 1L L1 1，0 00 0L L1 1，2 2 L L1 1，m m N N2 22 2L L2 2，0 0L L2 2，1 10 0 L L2 2，m m N Nm mm mL Lm m，0 0L Lm m，1 1L Lm m，2 2 0 0表表4-18 同组货运点间里程（同组货运点间里程（Lih）统计表）统计表2006年10月18日运 输 组 织 学 40vC：选择单车货运点绕行次序（续）v3) 按Nk序列，依次选取货运点XK插入初选循环回路。其插入原则是：回路中因包含了货运点