多式聯(lián)運(yùn)優(yōu)化決策問題建模案例

1、多式聯(lián)運(yùn)優(yōu)化決策問題建模案例（案例3）一、案例背景隨著經(jīng)濟(jì)的全球化，一些大型的物流企業(yè)不僅從事近距離的貨物配送，而且進(jìn)行 遠(yuǎn)距離的貨物配送。當(dāng)貨物進(jìn)行遠(yuǎn)距離的配送時(shí)，選擇單一的運(yùn)輸方式未必是最優(yōu)的選 擇，因?yàn)楦鞣N交通工具都有它獨(dú)自的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，那么對(duì)于一個(gè)現(xiàn)代的物流企業(yè)應(yīng)該如 何充分利用它們獨(dú)自的優(yōu)勢(shì)，選擇最佳的運(yùn)輸方式組合，在滿足客戶服務(wù)要求的前提 下，使得其物流運(yùn)作成本最低，是很多物流企業(yè)面臨的一個(gè)重要優(yōu)化決策問題。二、問題描述如圖1所示，假設(shè)一個(gè)物流企業(yè)將一批貨物從貨物的中心地點(diǎn)（O）運(yùn)送到目的地（D）， 中途經(jīng)過若干個(gè)（。個(gè)）城市，任意相鄰的兩個(gè)城市之間都有若干種佰種）運(yùn)輸方式可供選 擇

2、，但每個(gè)相鄰城市之間只能選擇其中一種運(yùn)輸方式（即：這一批貨物在同一個(gè)城市 對(duì)之間不能分割成幾種運(yùn)輸方式進(jìn)行托運(yùn)）；在相鄰的兩個(gè)城市之間各種運(yùn)輸方式的 運(yùn)輸時(shí)間、運(yùn)費(fèi)、運(yùn)輸能力不同。當(dāng)從一種運(yùn)輸方式轉(zhuǎn)換到另一種運(yùn)輸方式時(shí)，需要 一定的中轉(zhuǎn)時(shí)間和中轉(zhuǎn)費(fèi)用。在考慮整個(gè)運(yùn)輸過程中的總時(shí)間不能超過運(yùn)輸期限（T）， 分析總運(yùn)輸費(fèi)用最低的各城市之間的運(yùn)輸方式選擇的最佳組合方案。（1）請(qǐng)分析上述問題，并運(yùn)用所學(xué)運(yùn)籌學(xué)相關(guān)知識(shí)，構(gòu)建相應(yīng)的數(shù)學(xué)優(yōu)化決策模型?（2）假設(shè)有一個(gè)物流代理商，托運(yùn)一批貨物，其托運(yùn)重量Q=38 （單位重量），從發(fā) 運(yùn)地。，到目的地D，中間經(jīng)過3個(gè)中轉(zhuǎn)城市，假設(shè)各相鄰城市對(duì)之間有4種不同的

3、運(yùn)輸方式可供選擇（即：鐵路、公路，航空和水運(yùn)），貨運(yùn)從始發(fā)城市（0）運(yùn)達(dá)最終 到達(dá)城市（D），其運(yùn)達(dá)期限最多不超過40 （單位時(shí)間），其他相關(guān)信息如表1-表3所示，請(qǐng)根據(jù)上述構(gòu)建的通用優(yōu)化模型，分析一下求解算法，并運(yùn)用熟悉的運(yùn)籌學(xué)軟件 求解該問題。OD圖例:鐵路運(yùn)輸公路運(yùn)輸水運(yùn)表1各相鄰城市對(duì)之間的運(yùn)輸費(fèi)用和運(yùn)輸時(shí)間1-22-33-44-5鐵路3(6)4(10)6(15)6( 21)公路2(5)4(12)5(19)5(15)航空4(2)5(3)7(10)7(12)水運(yùn)1(7)3(14)4(20)9(25)（說明:括號(hào)外的數(shù)據(jù)為運(yùn)輸費(fèi)用，括號(hào)內(nèi)的數(shù)據(jù)為運(yùn)輸時(shí)間）表2各種運(yùn)輸方式之間的換裝中轉(zhuǎn)費(fèi)用

4、和中轉(zhuǎn)時(shí)間鐵路公路航空水運(yùn)鐵路0（0）2（1）3（1）2（1.5）公路2（1）0（0）32航空3（1）3（1）03(1)水運(yùn)2（1.5）2(1.5)3(1)0（說明：括號(hào)外的數(shù)據(jù)為運(yùn)輸費(fèi)用，括號(hào)內(nèi)的數(shù)據(jù)為運(yùn)輸時(shí)間）（3）實(shí)施低碳、可持續(xù)的運(yùn)輸與物流，是目前全球發(fā)展的一種重要方向，已知各種運(yùn) 輸方式的單位周轉(zhuǎn)量的CO2排放量，其相關(guān)信息如表4所示，運(yùn)輸距離信息如表3, 請(qǐng)分析一下在滿足運(yùn)到期限前提下，分析最低碳的運(yùn)輸路徑。表1各相鄰城市對(duì)之間的運(yùn)輸距離1-22-33-44-5距離（公里）5 0 08 0 012 0 018 0 0表3各種運(yùn)輸方式單位周轉(zhuǎn)量的CO2排放量鐵路公路 航空 水運(yùn)C02排放量 0.0220.1320.5620.016（千克/噸公里）（4）若考慮考慮各城市對(duì)之間，各種運(yùn)輸方式的能力，運(yùn)量可分割（即可以有多種 運(yùn)輸方式在同一城市對(duì)之間進(jìn)行運(yùn)輸），該問題的優(yōu)化模型如何構(gòu)建？（有一定難度， 僅供思路拓展選擇）本案例建模分析