物流系统规划与设计 课件 项目四 规划设计物流系统线路

项目四规划设计物流系统线路内容Contents任务1优化物流运输方式组合任务2规划设计物流运输路线优化物流运输方式组合规划设计物流运输路线

使用多种运输方式运输货物时，需要进行多种运输方式方案设计。其方案设计是针对客户的运输需求，运用系统理论和运输管理的原理和方法，主要包括运输方式、运输工具与设备、运输路线和自营与分包等方面的决策。如图4-1所示：

一、客户运输需求分析（一）运输需求的概念

运输需求指在一定时期内，社会经济活动产生的旅客与货物空间位移方面所提出的有支付能力的需要。它必须具备两个条件，即实现位移的需要和支付能力。两者缺一都不能构成现实的运输需求。运输需求包括以下七个要素：优化物流运输方式组合规划设计物流运输路线流量流向流程流时流速运输价格运输需求结构

（二）运输需求的类型根据运输需求的内容和目的的不同，对运输需求有不同的分类。优化物流运输方式组合规划设计物流运输路线按运输对象种类不同可以，可分为货物运输需求和旅客运输需求

按运输需求产生的地域不同，可分为区域内运输需求、区域间运输需求和过境运输需求

按运输方式不同，可分为铁路运输需求、公路运输需求、水路运输需求、航空运输需求、管道运输需求，以及多式联运运输需求

（三）运输需求的特征

运输需求与其他的商品需求相比有其特殊性，表现在以下几个方面：优化物流运输方式组合规划设计物流运输路线02现代社会经济活动的方方面面都离不开人和物的空间位移，因此，运输需求存在于人类生活和社会生产的各个角落广泛性04运输需求的不平衡性体现在空间、时间上不平衡性06不同的运输需求之间一般来讲是不能互相替代的，但随着现代科学技术的发展，人们可以对某些不同的运输需求做出替代性的安排部分可替代性01在经济生活中，如果一种商品或服务的需求由另一种或几种商品或服务派生出来的，则称该商品或服务的需求为派生性需求派生性03个别运输需求对运输条件、运输方向和运输距离、运输质量管理、运输时间和运输速度等要求不同多样性05运输需求起源于社会经济活动，而社会经济的发展具有一定的规律性，因此，运输需求也具有一定的规律性规律性

（四）运输需求的影响因素

影响货物运输需求的主要因素有：优化物流运输方式组合规划设计物流运输路线运输需求多样化、运输质量方面的要求等经济发展水平厂外运量、运输系数等国民经济产业结构和产品结构交通运输网布局和质量、滞后的交通运输业等运输网的数量和质量交换范围、交换频率、观念等国家经济政策和经济体制的改变对货物运输需求有很大的影响运输需求对运价水平的变动是有弹性的运价水平的变动

二、多种运输方式选择

（一）各种运输方式的特点及适用范围优化物流运输方式组合规划设计物流运输路线

（二）多种运输方式的主要组织形式优化物流运输方式组合规划设计物流运输路线01海陆联运是海上船舶运输与陆路的铁路或公路运输相结合的多式联运组织形式，是国际多式联运的主要组织形式，也是远东/欧洲方向国际多式联运的主要组织形式之一。海陆联运02陆桥运输是指采用铁路专用列车或卡车，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通过铁路专用列车或卡车连接起来的一种连贯运输方式。陆桥运输

（三）多种运输方式选择方法优化物流运输方式组合规划设计物流运输路线01综合评分法，是指最大限度地满足运输要求的前提下，对多种运输方式选择各项因素进行综合评审，以评审总得分最高的多式联运作为选择方案。综合评价选择法02成本费用分析选择法，是指在最大限度地满足运输要求的前提下，以运输成本作为考核要素进行选择。成本费用分析选择法运输费用运费高低决定着多种运输方式组合的竞争力，是线路选择的决定性因素。运输方式根据货源结构，运输时间，运输批量，运输的出发地和目的地的不同，确定该运输线路的主要运输方式以及其配套的区段运输方式。运输时间在运输途中，同一运输区段上两条线路的运输时间不仅仅包括各区段的运输时间、还包括中转站、必要时候的仓储时间等。运输质量运输质量主要是指没有货损和货物灭失，在运输途中，由于天气、海浪等不可抗力，货物会或多或少的受到损坏。运输质量较高的路线可以减少货物损失。服务水平运输线路的服务水平主要包括过境口岸设施条件、手续便捷程度、运输信息的畅通和港口、场站的服务质量等方面。优化物流运输方式组合规划设计物流运输路线

三、运输路线的选择

（一）运输线路选择的因素优化物流运输方式组合规划设计物流运输路线

（二）运输路线选择的注意事项

1.运输线路选择与运输方式选择的协同

2.注重装卸地点的选择

3.注重不同装货量的拼装，以实现集运、拼装模式，从而影响运输路线选择优化物流运输方式组合规划设计物流运输路线

四、运输工具与运输设备选择1.根据货物性质选择运输工具类型2.根据货物的重量和体积选择运输工具的吨位和容积3.从运输效率最大化和成本最小化综合考虑确定运输工具（一）运输工具的选择1.根据作业性质和作业场合进行配置、选择2.根据作业运动形式进行配置、选择3.根据作业量进行配置、选择4.根据货物重量、性质进行配置、选择5.根据搬运距离进行配置、选择（二）装卸搬运设备的选择优化物流运输方式组合规划设计物流运输路线

五、自营与外包决策合同物流是与第三方物流企业签订一定期限的物流服务合同，由其为企业提供物流服务。（二）合同物流自营物流是指企业自身经营物流业务，建设全资或是控股物流子公司，完成企业物流配送业务。（一）自营物流优化物流信息方式组合规划设计物流运输路线

一、运输合理化（一）运输合理化的含义

运输合理化是指从总体目标出发，以最少的的运力、最快的速度、最短的线路、最优的服务、最少的费用，组织好货物的运输与配送，以获取最大的经济效益。

影响运输合理化的因素包括运输距离、运输环节、运输工具、运输时间和运输费用等五个方面，称为合理运输的“五要素”。（二）运输合理化的措施合理配置运输网络合理选择运输方式合理选择运输工具合理选择运输路线组织直达运输开展甩挂运输开展集装化运输规划设计企业物流信息系统规划设计公共物流信息平台配载运输与流通加工相结合优化物流信息方式组合规划设计物流运输路线

二、运输路线规划方法

运输调度工作要科学规划运输线路，尽可能缩短运输时间或运输距离，达到降低运输成本、提高运输服务质量的目的。

（一）明确运输路线规划前提

1.货物品种、数量、规格、重量和体积要求

2.发到时间要求

3.允许通行时间内送货

4.不得超过载重量和容积限制

5.运力允许范围优化物流信息方式组合规划设计物流运输路线

（二）明确运输路线规划原则

1.成本最低

2.路程最短（成本与路程相关，其他因素影响小）

3.吨千米数最小

4.准时性最高

5.运力利用最合理

6.综合效益最好优化物流信息方式组合规划设计物流运输路线

（三）路线规划种类和方法

1.一对一

一个供应起点到一个终点，起点终点不重合。典型的直达式送货，采用最短路径法。

2.一对多

一个起点，多个送货点，起点终点重合。实践中这个应用最为广泛，不仅仅表现在配送作业中，还表现在零担运输和其他方面。采用经验法（如描述法）或者节约法。

3.多对多

多个起点，多个送货点，起点终点不重合。这个在工程物流项目中出现较多，在一般整车、零担运输中较少出现。可以采用表上作业法和图上作业法。优化物流信息方式组合规划设计物流运输路线

三、最短路径法

从某个顶点出发，沿网络图的边到达另一顶点所经过的路径中，距离之和最小的一条路径叫做最短路径。用于解决最短路径问题的算法被称为最短路径法。目前解决最短线路问题的方法很多，如位势法、“帚”形法、动态法等，现以位势法为例，介绍如何解决物流网络中的最短线路问题。优化物流信息方式组合规划设计物流运输路线

寻找最短路径的解题思路如下：01020304选择货物起点为初始结点，并取其位势值为“零”，即V(i)=0。从所得的位势值中选出最小者，此值即为从初始结点到该点的最短距离。考虑与i点直接相连的所有线路结点。因其初始结点的位势值为V(i)，则其终止结点j的位势值可按下式确定：V(j)=V(i)+L(ij)，其中L(ij)是指i点到j点的距离。重复以上过程，直到物流网络中所有的结点的位势值均达到最小为止。优化物流信息方式组合规划设计物流运输路线例：在物流网络中，试寻找从供应点A到客户K的最短线路。优化物流信息方式组合规划设计物流运输路线

四、扫描法

扫描法是一种先分群再寻找最佳路径的路线规划方法，是对于若干个停车点（客户）安排最优行车路线，一般分为三个步骤，具体步骤为：将仓库（出发点）和所有的停车点位置画在地图上或坐标图上。0102通过仓库位置放置一直尺，然后顺时针或逆时针方向转动，直到直尺交到一个停车点。03对每条路线安排运行顺序，以求运行距离最小化。优化物流信息方式组合规划设计物流运输路线方案的误差率在10%左右。优化物流信息方式组合规划设计物流运输路线

例：某运输公司为其客户企业提供取货服务，货物运回仓库集中后，将以更大的批量进行长途运输。所有取货任务均由载重量为10吨的货车完成。现在有13家客户有取货要求，各客户的取货量、客户的地理位置坐标见下表。运输公司仓库的坐标为（19.50，5.56）。要求合理安排车辆，并确定各车辆行驶路线，使总运输里程最短。优化物流信息方式组合规划设计物流运输路线

五、节约里程法

节约里程法基本原理是几何学中三角形一边之长必定小于另外两边之和，其核心思想是依次将运输问题中的两个回路合并为一个回路，每次使合并后的总运输距离减小的幅度最大，直到达到一辆车的装载限制时，再进行下一辆车的优化。优化过程分为并行方式和串行方式两种。

节约里程法可以同时确定路线和经过各站点顺序，能处理有众多约束条件的实际问题。节约里程法的目标是使所有车辆行驶的总里程最短，并进而使为所有站点提供服务的卡车数量最少。优化物流信息方式组合规划设计物流运输路线

假如一家配送中心（DC）向两个用户A、B运货，配送中心到两用户的最短距离分别是La和Lb，A和B间的最短距离为Lab，A、B的货物需求量分别是Qa和Qb，且（Qa+Qb）小于运输装载量Q，如图所示，如果配送中心分别送货，那么需要两个车次，总路程为：L1=2（La+Lb）。优化物流信息方式组合规划设计物流运输路线

如果改用一辆车对两客户进行巡回送货，则只需一个车次,行走的总路程为：

L2=La+Lb+Lab

有三角形的性质我们知道：Lab<（La+Lb），所以第二次的配送方案明显优于第一种，且行走总路程节约：ΔL=（La+Lb）－Lab

如果配送中心的供货范围内还存在着：3,4,5，…，n个用户，在运载车辆载重和体积都允许的情况下，可将它们按着节约路程的大小依次连入巡回线路，直至满载为止，余下的用户可用同样方法确定巡回路线，另外派车。优化物流信息方式组合规划设计物流运输路线

例：由配送中心P向A—I等9个用户配送货物。图中连线上的数字表示公路里程（km）。靠近各用户括号内的数字，表示各用户对货物的需求量（t）。配送中心备有2t和4t载重量的汽车，且汽车一次巡回走行里程不能超过35km，设送到时间均符合用户要求，求该配送中心的最优送货方案。优化物流信息方式组合规划设计物流运输路线节约里程法的优缺点节约里程法的优点：节约法是一种简便、易行的方法，一方面体现出优化运输过程，与一般方法相比缩短了运输路程；另一方面，它也体现了物流配送网络的优势，实现了企业物流活动的整合，而且思路简单清晰、便于执行。节约法里程法的缺点：（1）利用节约法选择配送路线过于强调节约路程，而没考虑行程中的时间因素，在许多情况下，时间更能决定物流配送的成本与服务质量。例如城市间配送时对高速公路的选择，城市内部上下班时间的道路拥挤，一个巡回配送过程中的时间长短，直接影响配送人员的精神状态，而人员的精神状态又与交通事故和配送错误相连等，所以时间对配送路线的选择有时更重要。（2）利用节约法选择配送路线不能对客户的需求进行灵活多变的处理。由于现代的消费者的需求倾向于个性化，引起企业的生产、销售和配送也愈来愈倾向于小批量，多品种，多批次。而节约法更适合需求稳定或是需求的时间不紧迫，这显然不能满足现代多变得市场环境。优化物流信息方式组合规划设计物流运输路线

六、图上作业法

图上作业法根据交通图的点和线的关系，把各种路线归纳为道路不成圈（无圈）和道路成圈两类。

道路不成圈，就是没有回路的“树”形路线，包括直线、丁字线、交叉线、分支线等；无圈的流向图只要消灭对流，就近送货，就是最优流向图。

道路成圈，就是形成闭合回路的“环”状路线，包括一个圈和多个圈；成圈的流向图要达到既没有对流，又没有迂回的要求才是最优流向图。

图上作业法要解决的问题就是消灭对流运输和消灭迂回运输。优化物流信息方式组合规划设计物流运输路线

（一）道路不成圈

对于不成圈的交通网络图，根据线性规划原理，物资调拨或空车调运线路的确定可依据“就近调空”原则进行。没有对流运输即是最优方案，所以作一个没有对流的流向图，即由各端点开始，由外向里，逐步进行各收发点之间的收发平衡。

例：有一种商品从A地运出40吨，从B地运出70吨，从C地运出30吨，从D地运出60吨，供给a、b、c三地的数量分别为70吨、80吨、50吨，应用图上作业法选择该商品的合理运输路线。优化物流信息方式组合规划设计物流运输路线

（二）道路成圈

对于成圈的交通网络，只要先假设某两点间线路“不通”，将成圈问题化为不成圈问题考虑，这样就可得到一个初始的调运方案。然后进一步作优化处理，其原则是：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。

例：有某商品发送点A、B、C、D四处，与四个接收点a、b、c、d成圈状，其距离及供需量如表所示，试求最优运输路线。优化物流信息方式组合规划设计物流运输路线

七、表上作业法

表上作业法是单纯形法在求解运输问题时的一种简化方法。它包括以下步骤：

确定初始可行方案。方法比较多，一般希望方法既简单，又尽可能接近最优解，常用最小元素法、伏格尔法和左上角法（西北角法）。与一般的线性规划不同，产销平衡的运输问题一定具有可行解，同时也一定存在最优解。

最优方案的判别。判别的方法是计算空格的检验数，常用闭回路法和位势法。优化物流信息方式组合规划设计物流运输路线

（一）最小元素法

最小元素法的基本思想是就近供应，即从单位运价表中最小的运价开始确定产销关系，依此类推，一直到给出基本方案为止。其基本步骤如下：01找出最小运价，确定供求关系，最大量的供应03在剩余的运价表中重复1、2两步，直到得到初始方案02划掉已满足要求的行或(和)列，如果需要同时划去行和列，必须要在该行或列的任意位置填个“0”优化物流信息方式组合规划设计物流运输路线

例：编制被运输商品的产销平衡表和单位运输价格如下表所示，试用最小元素法求出最优运输方案的初始方案。优化物流信息方式组合规划设计物流运输路线（二）伏格尔法伏格尔法考虑到，一产地的产品假如不能按最小运费就近供应，就考虑次小运费，这就有一个差额，差额越大，说明不能按最小运费调运时，运费增加越多，因而对差额最大处，就应当采用最小运费调运。其基本步骤如下：01计算每行、列两个最小运价的差03找出该行或列的最小运价，确定供求关系，最大量的供应02找出最大差所在的行或列04划掉已满足要求的行或(和)列，如果需要同时划去行和列，必须要在该行或列的任意位置填个“0”05在剩余的运价表中重复（1）-（4）步，直到得到初始基可行解优化物流信息方式组合规划设计物流运输路线

例：试用伏格尔求运输的最优方案。优化物流信息方式组合规划设计物流运输路线（三）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。

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。优化物流信息方式组合规划设计物流运输路线

（四）最优方案的判别

对初始基可行解的最优性检验有闭合回路法和位势法两种基本方法。闭合回路法具体、直接，并为方案调整指明了方向；而位势法具有批处理的功能，提高了计算效率。

1.最优方案的判别——闭合回路法

所谓闭合回路法，就是对于代表非基变量的空格（其调运量为零），把它的调运量调整为1，由于产销平衡的要求,我们必须对这个