運輸決策與配送路線規(guī)劃

第四章運輸決策與配送路線規(guī)劃本章主要內容□運輸模式選擇□運輸線路優(yōu)化模型□配送線路設計第一節(jié)運輸模式的選擇一?運輸模式的特點□常用的運輸方式有口飲路□公路(整牟發(fā)運、零擔貨運)□包裏運輸口空運□水運運輸模式的特點□1?鐵路運輸S□奇額的固定成本及低廉的運營成本?！踹\輸價格主要取決于運量與運輜距離?！跞秉c是時間較長，所以一般適合于大規(guī)模、低價值.對時間要求不敏感的產品?！蹊F路運輸?shù)闹饕繕耸浅浞痔岣邫C車、車組人員的利用率?！?.公路運輸；□包括整車發(fā)運(TL)與零擔貨運(LTL)兩種°□整車發(fā)運按照整車牧費7不考慮貨運量，費率隨運輸距離的不同而改變?？诹銚涍\則按照運輸晝與運輜距離來收費。運輜模式的特點口3?包裏運輸□利用空運.鐵路或公路運輸方式為顧客提供時間蠻感的小件貨物的運輸。□主要運輸對象是小件.對時間非常敏感的貨品，其收費標準較昂貴?！?.空運□基礎設施及裝備方面的固定成本很髙，勞動力與燃料耗費主要取決于航線，與一次飛行運裁的乘客量與貨物車呈無關。運輜模式的特點□就貨物量的大小而言，鐵路"水路的批晝最大、空運的批量最小：□就運輸速度而言，空運遠度最快、水路運輸遠度最慢□就運輸成本而言，一般來說??水路運輸?shù)某杀娟傻?、空運最高；□就服務響應時間而言，水路最慢“空運最快；口就運輜引起的庫存成本而言’鐵路、水路最高7空運最低。□進行運輜決策時，要綜合考慮上述因素，進行成本分析’確定最佳方案。二.庫存與運輜決策□就不同的運輸模式而言，其對庫存的貂響有以下幾點：較慢的運輸模式會引起較大的中轉或運輜庫徉。較大運雖單位的運輸方式會岀現(xiàn)訂單批晝超過當前需求晝的情況??出現(xiàn)不需要的庫存。（3）較慢的運輸模式會引起安全庫存的提高?！趵耗充N售公司的商品需求互相獨立，每周的平均需求為1000件，每件成本為200美元，存儲成本率為25%,毎件重豐為3公斤。運輜方式初步選擇采用鐵路或整車“零擔，其中零拒有2個批S1000或2000,如表所示。請根據(jù)上述信息確定優(yōu)化的運輸方式。解：根據(jù)上述倍息，可首先計算運輸費用如表所示。從中可以看出鐵路運輸?shù)某杀咀畹停?000件零擔貨運的運輸成本最高?！跤嬎阒芷趲齑娉杀疽约坝捎谶\輸時間引起的中轉庫存成本，井累加計算其總庫存成本。從中可以看出，鐵路運輸引起的總庫存成本最髙71000件起運的零擔方式總庫存成本最低。庫存成本的計算（單位：美元）累積運輸成本以及總庫存成本（單位：美元）第二節(jié)線路優(yōu)化模型□點點間運輸——最短路線問題□多點間運輸 運輸問題（臣達與中轉）□多回路運輸 配送問題最短路線問題例如圖所示為一交通線路網(wǎng)絡，現(xiàn)在一批貨物要從A點運至E點，中間要經過3個地區(qū)B、C\DoEl中各點之間的連線表示兩點間通行路線，連線上的數(shù)字表示兩點間的距離。要求選擇一條A點至E點的最短路線。一?最短路線問題求解□最短路線問題蛍要性質□若己經給定從始點S到終點T的最短路線，如圖2?3中的實線所示，則從其上任一中間點P到終點T的部分路線也必然是P點到終點T的所有可選擇的路踐中的最短路線。最短路線問題求解□逆序遞推法根據(jù)最短路線問題的性質，我們可以從最后一個階段幵始，由終點向始點方向逐階段遞推，尋找各點到終點的最短路線，當遞推到始點時，就找到了始點到終點的最短路線。最短路線問題求解□逆序遞推法求解例題中的最短路線問題

首先把從A到E的全過程分成4個階段，用上表示階段變堅第1階段，有一個初始狀態(tài)衛(wèi)，3條可供選擇的支路AB-AB;.AB?；第2階段，有3個初始狀態(tài)B,BV它們各有3條可供選擇的支路…….我們用磯（陽心知）表示在第片階段由初始狀態(tài)?到下階段的初始狀態(tài)?知的支路的距離。例如，幺（C?，DJ表示在第3階段，由C?到Di的距離，即^（C2?Di）=2c用辦匕）表示從第0階段的以到終點E的最短距離。例如，j6（CJ表示從第3階段的C）到終點E的最短距離。必?）=7。最短路線問題求解□階段k=4□g）=3□ft（D」階段k=3□g)=d3(C],D】)+站(D】)=4+3=7□f；□f；(C2)=mm([d3(C2, (Di)]?□f3(C5)=mm{[d3(C3,Dt)+f4(Dj],□階段k=2[d3(C?D2)4-f4(D2)])=min(5,7)=5[d3(C?Di)4-f4(D2)]}=min(9,9)=9□f2(B1□f2(B1)=min([d2(B1,Cj)4-f3(Ci)],□￡(B2)=min{[d2(B2,C})+￡3(C0],min(ll?10?15)=10□ft(B3)=mm{[d2(B3,C2)+f3(C2)J,[d2(Bl,C2)+f3(C2)]}=min(14,12)=12[d?(B2,C2>f3(C2)],[屯(BrC3>f3(C3)]}=[d2(B3,C3)+f3(C3)]}=min(10,12)=10口階段k=l□fi(A)=min{[dj(A,B〔)+￡&)],[ch(A,B2)+f\(B2)]，[小(A?B3)+f2(B3)]}=miu(15,16,14)=14最短路線問題求解使用逆序遞推法求解例2?5,得到A到E的全過程最短路線為A「B3「C2「Di“E,如圖2-4中雙線所示，最短距離是14.二直達運輸線路優(yōu)化問題在物流系統(tǒng)的設計中’如何根據(jù)己有的運輸網(wǎng)絡’制訂調運方案，將貨物運到各需求地’而使總運費最小，是非常典型的運輸決策優(yōu)化問題。己知有m個生產地點Ai,i=l?2,……,m,可供應某種物瓷，其供應雖分別為乩i=B2,?……,叫有n個銷地（需求地）Bj,j=l,2,……,n?其需求量分別為b」，j=b2, , m從Ai到Bj運輸單位物瓷的運價為Cij。整理成如表6?2所示產備平衡表和單位運價表。運價系數(shù)表直達運輸優(yōu)化模型直達運輸線路優(yōu)化是一個產銷平衡的運輸模型，即m個供應點的總供應呈等于n個需求點的總需求屋，運輸問題滿足供需平衡。這時，由各供應點Ai調出的物質總屋應等于它的供應量R0=1，2,?……,m）,而每一個需求點Bj調入的物資總量應等于它的需求呈bj,j=l，2j.,n。我們若用xij表示從Ai到Bj的運墾，其數(shù)學模型如下：直達運輸數(shù)學模型直達運輸問題模型求解方法手工求解方法：表上作業(yè)法利用表上作業(yè)法，尋求運費最少的運輸方案，有三個基本步驟：1） 依據(jù)問題列出運輸物資的供需平衡表及運價表。2） 確定一個初始的調運方案。3） 根據(jù)一個判定法則7判定初始方累是否為最優(yōu)方案。當判定初始方累不是最優(yōu)方案時，再對這個方案進行調整。一般說來’每調整一次得到一個新的方瘞，而這個新方案的運費比前一個方案要少一些，如此經過幾次調整’就會得到最優(yōu)方案。例1己知三個產地Al,A2,A3,四個銷地Bl,B2,B3,B4的產銷蜃及單位運價如表6?1所示，求使總運費最少的調運方案。運價系數(shù)表最優(yōu)調運方案最低的總運費2=4350°產地A：實際上只調運出200,多余的300只能貯存在原地或者不生產。中轉運輸優(yōu)化模型1） 問題的提岀產地與銷地之間沒有直達路線，貨物由產地到銷地必須通過某中間站轉運；某些產地既輸出貨物，也吸收一部分貨物；某銷地既吸收貨物，又輸出部分貨物’即產地或銷地也可以起中轉站的作用’或者既是產地又是銷地；產地與銷地之間雖然有直達路線，但直達運輸?shù)馁M用或運輜距離分別比經過某些中轉站還要髙或遠。存在以上情況的運輸問題7統(tǒng)稱為轉運問題。中轉運輸優(yōu)化模型2） 約朿分析與數(shù)學模型解決中轉運輸問題的思路是先把它化為無轉運的平衡運輸問題。為此，作如下假設：首先根據(jù)具體問題求岀最大可能中轉蜃Q（Q是大于總產屋的一個數(shù)兒純中轉站可視為輜出逢和輸入昱均為Q的一個產地和銷地。兼中轉站的產地Ai可視為一個輸入屋為Q的銷地及一個產雖為Q+ai的產地。兼中轉站的銷地可視為一個輸出晝?yōu)镼的產地及一個銷量為Q+bi的銷地。在此假設的基礎上，列出各產地的輸出星，各銷地的輸入量及各產銷地之間的運價表，最后用袤上作業(yè)法求解。中轉運輸優(yōu)化模型例2轉運問題，己知Al、A2和A3三個工廠生產同一規(guī)格的產品，用相同價格供應Bl,B2和B3三個銷售網(wǎng)點銷售。有兩個轉運站Tl、T2,并且產品的運輜允許在各產地、各銷地及各轉運站之間相互轉運。己知各產地、銷地、中轉站相互之間每噸貨物的單位運價和產銷量〔見表6.4），求合理的調運方案。中轉運輸優(yōu)化模型中轉運輸優(yōu)化模型□解：將其化成一個等價的擴大運輸問題，應做如下處理：（1）將所有的產地、轉運站和銷地都作為產地，也作為銷地。因此，整個問題成為有8個產地和8個銷地的擴大的運輸問題對擴大的運輸問題建立運價表。對于沒有運輸路線的取任意大的正數(shù)對于自己給自己運輸?shù)?，運價記Cij=O。中轉運輸優(yōu)化模型所有轉運站的產雖等于銷量，即流入呈等于流出屋。但事先又無法知道該數(shù)雀的確切值，因此可以將調運總屋:(即總產雖或總銷蜃)作為該數(shù)值的上界。本題中調運總呈為60t,取T1.T2的產量:和銷屋均為60仁(4在擴大的運輸問題中，原來的產地與銷地由干也具有轉運作用，所以在原來的產墾與銷量的數(shù)值再加上調運總魚同時原各產地的銷：原各銷地的產量均取為調運產己知調運總量為60S三個工廠的產呈改為90「70t,80t,銷量:均為60(；三個銷售點的銷屋改為75b95t,701?產量均為60t°三?多回路問題——節(jié)約里程法□基本原理□三角形兩邊之和大于第三邊□AL=L1+L2-L3節(jié)約里程法例題：由配送中心P向等9個用戶配送貨物，圖中連線上的數(shù)字表示里程(km),括號內數(shù)字袁示用戶需求屋(t).配送中心有2t和41栽貨汽車，且汽車一次巡回走行里程不能超過35km,設送到時間均符合用戶要求，求配送中心的長優(yōu)送貨方熱節(jié)約里程法1、 計算配送中心到各用戶之間以及用戶相互之間的最短距離，并列表節(jié)約里程法利用節(jié)約法計算岀各用戶之間的節(jié)釣里程節(jié)約里程法3s根據(jù)節(jié)約里程表中節(jié)約里程多少的順序，由大到小排列，編制節(jié)約順序表。節(jié)約里程法4s根據(jù)節(jié)約里程的排序表和配送車的裁堇晝(本題忽略容積因素)決定配送路徑節(jié)約里程法□結果□路徑A:4t車，走行32km,載童:晝3.7t□路徑B：4t車，走行31km,栽重量3.9t□路徑C:4t車，走行30km,載重雖1.81□總共行走里程93km,節(jié)約里程63公里第三節(jié)配送線路設計□合理配送路線制定原則□行車路線和時間表制定方法合理路線的制定原則(1)安排車輛負責相互距離最接近的姑點的貨物運諭?？ㄜ嚨男熊嚶肪€圉繞相互靠近的站點群進行計劃，以使站點之間的行車時間最短。合理路線的制