第3章 物流运输技术

1、3物流与运输技术，3.1运输计划的编制，3.2运输方式的选择，3.3运输车辆知识的总结，通过本章的学习学习目标和要求， 你应该能够：知识目标(1)掌握运输方式选择中应考虑的因素(2)阐明运输规划的基础和原则(3)了解运输方式选择模型(4)了解运输方式选择模型(5)有效掌握运输方式选择方法(6)熟悉车辆装配、 智能车辆调度系统的能力目标(1)可以优化车辆(2)可以分析运输模式的选择模型(3)可以判别最优车辆调度的神经网络算法(4)可以分析运输模式选择的综合评价方法(5)可以解释运输模式选择的定性分析方法(6)可以比较运输模式选择的定量和定性研究方法，关键词：全球定位系统，运载工具，车辆智能调度系

2、统，神经网络，运输计划货物装配，车辆路径优化，车辆空间， 复合运输)，3.1运输计划的编制，3.1.1运输计划的编制依据，必须有一定的依据：(1)商品购销合同，(2)商品调拨计划，(3)其他委托任务，(4)各种运输方式的运输能力，(5)运营历史记录，(3)运输计划的编制。 3.1.2编制运输计划的原则编制运输计划应遵循以下基本原则：(1)关键原则(2)强制性和灵活性原则(3)完整性和系统性原则(4)实现和鼓励原则(5)连续性原则，3.1编制运输计划，3.1.3运输计划模型。运输计划的编制必须处理材料分配的问题。下面将讨论单一种类的材料。(1)提出了单一品种物料运输模式的问题。从几个物流中心向几

3、个物流需求点(客户)运输同种物料，了解每个物流中心的运输能力、每个客户的货物需求以及物流中心和客户的位置，寻求每个物流中心的运输范围和货物运输量，以使总物流成本最小(最经济)或总物流运作效率最大(最经济的时间和距离)。3.1交通规划，数学模型。据了解，有m个物流中心的人工智能(i=1，2，m)(运输能力或生产能力等)。)；有n个需求点，需求为Bj(j=1，2，n)；从Ai到Bj的运输成本为cij，因此需要确定从Ai到Bj的运输量xij。Xij应满足以下条件：(1)每个运输中心的总运输量不超过其运输能力，即I=1，2，m (3-1)()必须满足每个客户点的货物需求，即j=1，2，n (3-2)，

4、3.1运输计划的编制，优化的目标函数是使总成本最小。因此，单品种物料运输的数学模型为：s.t.i=1，2，m (3-3) j=1，2，nxij0，i=1，2，m；求解了j=1，2，n的模型。模型(3-3)是一个典型的运输问题，它可以转化为生产和销售平衡问题，然后用表运算法或单纯形法求解。3.1编制运输计划，(2)提出多品种物资调度模型问题。需求点同时需要几个产品，以便找到最优的运输计划。数学模型。设l为材料品种的总数，可以在单个产品模型上加一个下标k来表示材料品种，因此公式(3-3)可以表示为：s.t.i=1，2，m；k=1，2，l(3-4)j=1，2，n；k=1，2，lxijk0，i=1，2

5、，m；j=1，2，n；K=1，2，l，3.1制定运输计划和求解模型。()如果产品数量l小，需求Bjk大，单个产品的运输计划可以通过z次得到，然后计划可以合并。()如果产品数量l大，需求Bjk小，可以先合并一些产品，然后用()方法求解。3.2运输方式的选择3.2.1运输方式选择要考虑的因素运输是实现物流的基础。根据客户的要求一般来说，运输方式应由物流系统所需的服务水平和允许的物流成本决定。在选择运输方式时，可以考虑以下几个方面：(1)物品类型(2)运输距离(3)运输量(4)运输时间(5)运输成本(3)运输方式选择(3)3.2运输方式选择(3)运输方式选择的定性分析方法(1)运输方式选择的定性分析

6、方法定性分析方法主要是根据完成运输任务可用的各种运输方式的运行特点、主要功能和货物选择单一运输方式：铁路运输、道路运输、水路运输、航空运输和管道运输。复合运输：铁路、陆海、陆海空(海空)和陆桥联合运输。3.2运输方式的选择(2)运输方式选择的定量分析方法采用综合评价法，运输方式的选择应满足运输的基本要求，即经济、快捷、安全、方便。由于运输对象、运输距离和托运人对运输时限的要求不同，对经济性、快捷性、安全性和便利性的要求也不同，因此可以采用综合评价法来确定运输方式。如果以运输方式的经济性、快捷性、安全性和便捷性四个指标作为选择的依据，则可以采用综合评价的方法获得合理的选择结果。该评价方法的步骤如

7、下：运输方式的评价因素设置如下：经济性(F1)、快速性(F2)、安全性(F3)和便利性(F4)；3.2运输方式的选择，确定运输方式的综合评价值如果用F1、F2、F3和F4分别表示运输方式的经济性、快捷性、安全性和便利性，则运输方式的综合评价值F为：F=F1、F2、F3、F4(3-5)。然而，由于货物的形状、价格、交货日期、运输批次和交货地点的不同，这些评价因素可以通过给予不同的权重来区分。如果这四个评价因子的权重分别为a1、a2、a3和a4，则运输方式综合评价值可表示为：F=a1F1 a2F2 a3F3 a4F4(3-6)。如果替代运输方式是铁路、公路和航空，则它们的评价值分别为F(T)、F(

8、G)和F(H)。然后有下面的公式：f(t)=a1 f1(t)a2 F2(t)a3 F3(t)a4 F4(t)(3-7)f(g)=a1 f1(g)a2 F2(g)a3 F3(g)a4 F4(g)(3-8)f(h)，3.2运输方式的选择，3.2.3运输方式的选择模型如果给定了几种运输方式并且所有种类的货物流量是已知的，则可以确定一组替代运输方式并且可以估计每种替代运输方式的成本。通过优化模型，可以将每组货物分配到成本最低的备选运输方式中。在最简单和最常见的情况下，假设运输成本函数是线性函数，即单位运费是常数，与货物流量无关。在这种情况下，货物流在不同运输方式下的分配可以通过线性规划模型来完成，其目

9、标函数是使系统总成本最小化。由于任何一种运输方式的总运输量都是该运输方式下不同货物运输量的总和，因此必须对传统的线性规划模型进行改进，以使计算的运输成本符合实际情况。3.2运输方式的选择，有m种替代运输方式(方案)(m=1，2，I)和n种货物(n=1，2，j)；Tij是通过运输工具I的j类货物的货物流量；Cij是通过I类运输方式运输的j类货物的单位平均运费.假设cij是一个常数，得到一个简单的线性规划模型，该模型可用于将货物流量分配给各种不同的运输方式。满足约束条件表达式中的运输方式一需要运输的j级物流量。3.2运输方式的选择，当替代运输方式的总运输成本与其货物流量相关时，需要更复杂的模型进行

10、优化。此时，平均货运Cij不是常数，而是与备选运输模式1的总货物流量ti相关，因此需要改进上述规划模型以满足约束条件Cij(T1)=fi(T1)(Tij 0)，其中Cij(T1)=fi(T1)是运输模式1的货运和货物流量之间的关系，fi(T1)需要通过其他方法确定。3.3运输车辆的确定3.3.1货物组装货物时应注意以下几点：(1)了解货物的物理和化学性质。冷藏货物和危险货物一般分开包装；干货和湿货应尽可能分开。当不可避免时，湿货一般应放在下面，干货应放在上面，中间用干垫布隔开；易受潮的货物不能与潮湿的货物和易出汗的货物装在一起；化学原料、有毒物质等。不能用食物等包装。(2)充分利用集装箱容量。

11、堆放应整齐、严密，货物之间不应留有空隙。如果有间隙，应放置缓冲材料以防止货物移动。(3)对不同的包装应作出合理的安排，如纸箱应放在木箱上；裸机等货物应加固捆绑，木桶和铁制货物应由适当的衬垫隔开，以免移动后发生碰撞。此外，堆叠层数应根据包装强度确定。(4)对于重量差异大的货物，应做到“重而不轻，大而不小”，重货在下，轻货在上。对于机器等超重货物，应特别注意箱子中重量的均匀分布。超重货物不应放在箱子的一端，而轻货物应放在另一端，以避免在吊装或运输过程中发生危险。3.3运输车辆的确定，(5)组装前，测量集装箱的尺寸并计算精确的尺寸，以避免货物不适合实际组装。(6)当货物在同一路线包装时，应“装船前交

12、货”。最后到达目的地的货物先装货，最先到达的货物在货箱门口装货。这样可以节省运输时间，以便在卸货时不会翻箱倒柜。(7)轻、重货物通常用于货物组装，当主要运输重货物时，也使用一些轻货物。例如，当铁矿石和钢铁等重型货物通过铁路运输时，轻型农业和副产品通过铁路运输，轻型货物的运输可以在不增加运输能力投入和减少重型货物运输的情况下得到解决。(8)尽量不要将散发灰尘的物品与干净的物品混在一起。为了解决货物装配问题，当数据量很小时，可以手工计算。当数据量较大时，可以通过软件将货物的相关数据输入计算机，计算机可以自动输出装配方案。3.3、运输车辆的确定和车辆的优化调度一般可根据时间和空间特征分为车辆路径问题

13、和车辆调度问题。车辆路径问题)；当只根据空间位置安排车辆路线而不考虑时间要求时调用。当考虑时间要求安排运输路线时，这被称为车辆调度问题。一些学者把有时间要求的车辆调度问题称为有时间窗的车辆路径问题。车辆优化调度问题根据其不同的性质可以分为以下几类：(1)货车优化调度问题的分类。货运车辆优化调度问题根据其不同的性质可以大致分为以下几类：根据货运任务分类，根据车辆装载状态，根据车辆类型分类，根据优化目标分类，根据货物类型要求，3.3确定运输车辆，(2)组合优化和计算复杂度。在实践中，车辆最优调度问题可以是上述一个或多个类别的组合。例如，一个配送中心需要多辆车来向多个客户配送货物，而这些车的类型是不

14、同的。运输的货物类型包括NP问题有许多解决方法。随着其投入规模的扩大，解决问题的难度大大增加，解决问题的时间呈几何级数增长。目前，还没有有效的多项式时间算法来解决NP问题。在求解车辆优化调度问题时，通常将其分解或转化为一个或几个已经研究过的基本问题，如最短路径问题、最小费用流问题、节省里程问题等。然后用成熟的理论和方法求解，得到原车辆调度问题的最优或满意解。3.3运输车辆的确定，(3)车辆优化的调度方法，动态规划方法，精确算法，线性规划方法，分支定义方法，神经网络算法，智能算法，遗传算法，模拟退火算法，构造算法，启发式算法，两阶段方法，不完全优化，3.3运输车辆的确定，(4)车辆优化调度的神经

15、网络算法使用神经网络来解决车辆调度问题。步骤如下：生成邻接矩阵约束，处理神经网络计算调度方案的形成，3.3确定运输车辆，3.3.3智能车辆调度系统。目前，物流企业基本上使用全球定位系统进行卫星车辆定位和基础数据收集。全球卫星定位系统车辆智能监控调度管理系统是一套将全球卫星定位系统和全球移动通信系统短消息服务系统相结合的综合定位系统。全球定位系统信号的传输逐渐从专用网络转移到全球移动通信系统公共网络。该系统将全球定位系统技术和无线通信技术相结合，实现了全天候监控、报警、指挥、防盗和移动目标调度等功能，具有响应及时的特点。本发明具有以下功能：(1)车辆定位功能(2)历史轨迹查询功能(3)信息管理功

16、能(4)车辆报警功能(5)车辆油耗管理功能(6)车主车辆检测功能(7)驾驶分析、知识归纳和运输规划是物流中心管理的重要功能，为实现物流中心运输功能的预期效果提供程序化安排，为企业实施各项管理活动。运输规划的依据是：(1)商品购销合同；(2)商品转让计划；(三)其他委托任务；(4)各种运输能力；(5)运营历史。交通规划的原则是：(1)关键原则；(2)强制性和灵活性原则；(3)整体性和系统性原则；(4)实现和激励原则；(5)连续性原则。选择运输方式时需要考虑的因素：(1)货物类型；(2)运输距离；(3)运输量；(4)运输时间；(5)运输成本。运输方式选择的方法是定性分析和定量分析。定性分析也包括单一运输方式和复合运输方式。比较铁路、公路、水路、航空和管道运输在单一运输方式下的优缺点，并根据实际情况选择其中一种。复合运输包括背驮运输和联合运输，联合运输还包括铁路、陆运和海运、陆运和空运(海运和空运)以及陆桥运输。运输方式选择的定量分析方法