六、运输及配送路线的优化

6.4运输路线的选择
1．起、止点不同的单一路径规划 2．多个起、止点的路径规划 3．起点和终点相同的路径规划
❖Traveling Salesman Problem (TSP) ❖Vehicle Routing Problem (VRP)
6.4运输路线的选择
1．起、止点不同的单一路径规划
这类路径规划问题称为最短路问题。最短路径问 题是线路优化模型理论中最为基础的问题之一。
2218205
420593 1185737
380520 984821
航空运输 980000 34521 182250 190755 1387526
由表中结果可知，总成本最低的是公路运输方式，总成本为 984821元，其次是水路运输，成本最高的是铁路运输。按照 总成本最低的原则，适合选择公路运输方式。
1
55
5
1
5
公路 4 5 5
5
22
1
6
6
管道 5 1 4
3
43
6
3
1
航空 2 6 6
6
14
2
5
2
注：表中数字表示各种运输方式在某一方面的优劣次序。
影响运输决策的成本因素
影响承运人定价的成本因素
❖与运距有关的成本 ❖与运量有关的成本 ❖与速度有关的成本
➢ 直送v.s中转
影响承运人运力组合的成本因素
❖【例】某公司欲将产品从位置A的工厂运往位 置B的公司自有仓库，年运量D=700000件， 产品价值C=30元，年存货成本I=产品价格的 30％。公司希望选择使总成本最小的运输方式。 据估计，运输时间每减少一天，平均库存成本 可以减少1％。各种运输服务方式的有关参数 见表：
运输服务的选择的定量分析法
航空运输
航空运输的主要优点：
运行速度快 灵活、机动性大 航空运输服务质量高、安
全可靠
航空运输的主要缺点： 运输成本高 运输能力小 有些货物禁用空运 受天气影响较大
综合上述优缺点，航空运输适用于长途旅客运输和紧 急需要的、时效性要求高的、单位价值高的货物运输。

6.2 运输方式及其特征
二、运输方式选择的定量分析法
成本类 型
运输成 本
在途库 存
工厂存 货
计算公式 铁路运输
RD
70000
ICDT/365 345205
ICQ/2
900000
水路运输 105000 241644 416500
公路运输 140000 86301 378000
仓库存 货
总成本
I(C+R)Q/2 903000
❖ 同一过程：运输工具在运输网路上的流动； ❖ 两个方面： ❖ 交通关心的是运输工具的流动情况(流量的大小、拥挤的程度) ❖ 运输关心的是流动中的运输工具上的载运情况(载人与物的有无与
多少，将其输送了多远的距离) ❖ 运输是交通的目的
运输系统的重要性
❖ 地域分工专业化 ❖ 规模经济 ❖ 竞争加剧 ❖ 土地价值的提高
问题描述：假设有一n个节点和m条弧的连通图G （Vn,Em),并且图中的每条弧（i,j)都有一个长度 cij(或者费用cij)，则最短路径问题为：在连通图中 找到一条从节点1到节点n距离最短（或费用最低） 的路径。
❖运输服务产品具有无形性 ❖运输服务的生产和消费不可分离 ❖运输服务具有不可存储性 ❖异质性，即同一种服务的质量差别
6.2 运输方式及其特征
一、铁路运输
铁路是国民经济的大动脉，铁路运输是我国货物运输的主要 方式。铁路运输的主要特点是能够远距离运输大量货物。由 于世界上几乎所有的大都市、我国的绝大部分城市都通铁路， 铁路在国际、国内运输中占有相当大的市场份额。
在80～120公里
适应性强，受天气限制条 件少，安全可靠性高
运输成本低
灵活性差 对包装的要求较高 存在货物被偷盗的危险 铁路设施修建成本较高，
占地多。
环境污染小，环境成本低
综合考虑，铁路适于在内陆地区作为长途、大批量运
送低价值、高密度的一般货物和可靠性要求高的特种货物；
从投资的情况来看，在运输量比较大的地区之间建设铁路较
五、管道运输
管道是很独特的运输方式，它所能运送的货物种类很有限， 主要通过管道运输的货物是：石油及成品油、天然气、化 学制品。
管道运输的优势：
❖ 费用低。 ❖ 货损、货差率低。 ❖ 另外，因为管道运输速度很慢，还可以将管道作为仓库。 ❖ 可靠性好、不受天气影响、很少有机械故障
管道运输的缺点：
装载重量 载重量与运输成本的关系
单 位 货 物 运 输 成 本 运输距离
距离与运输成本的关系
运 输 效 用
送达时间 送达时间与运输效用的关系
影响承运人运力组合的成本因素
n —— the number of time periods into which the time horizon of a year is decomposed (for example, n = 52 if the time period corresponds to a week)
水路运输的变动成本较低，主要包括运营中的成本，其规模 经济的效应更加明显。
水路运输
水路运输方式的主要优点： 水路运输方式的主要缺点：
✓ 单位运输工具的装载量大， 运输速度慢 运输能力高，运输距离长 受天气和其它自然条件影
✓ 水路运输成本低，基础设 响大，线路迂回
施投资节省，单位运价低 廉
✓ 能源消耗少
用经常是以税收和收费站的形式向承运人征收的。此外， 汽车的能耗、维修费用相对也比较高。 燃油税
公路运输
公路运输方式的主要优点： 公路运输的主要缺点 ：
原始投资少，资金周转快，➢ 运输能力小
投资回收期短
➢ 劳动生产率低，单位运价
机动灵活，门对门运输
高
快捷可控
➢ 公路拥挤与污染，环境成
包装成本低，货物损失小 本高
受自然条件的制约，水路运输的运营范围和运输速度受到限 制，但是却有其它运输方式不可比拟的优势和潜力。
水运中水道的改良维护通常由政府负责，港口的开发和维护 各国不同，但一般也由政府统一进行，而运输公司只需支付 一定的费用就可以使用港口和其它码头设施。因此，在固定 成本方面，水路运输在铁路和公路运输之间。
As the two summations in Equation are equal to the areas below and above the line vt = v, respectively , then their derivatives are equal to m and −m, respectively.
为合理。
6.2 运输方式及其特征
二、公路运输
公路运输具有规模巨大，分布极广的道路基础设施体系和 机动灵活、适应性强的车辆装备系统。大多数的消费品都 是通过公路运输的。
公路运输是任何公司物流系统中重要的一部分。 公路运输的固定成本很低。汽车承运人在固定基础设施的
投资相对较少，多数公路的建设运营由政府进行。 公路运输的变动成本相对较高，因为公路的建设和维修费
公路运输不像其它运输方式那样受到各种线路的限 制，其市场覆盖面要高于其它运输方式。公路运输的特点使 得公路运输尤其适于短距离、高价值产品的装运，在中间产 品和轻工产品的运输方面有较大的优势。
6.2运输方式及其特征
三、水路运输
水路运输在世界外贸运输中始终保持主导地位，在经济合作 和交流中起着纽带作用。
cF —— fixed cost （ an owned vehicle） cV —— variable cost （ an owned vehicle）
cH —— be the cost per time period of hiring a vehicle (clearly, c F + c V < c H ).
v ——the decision variable corresponding to the number of owned vehicles
vt , t = 1,...,n, the required number of vehicles at time period t;
m —— the number of time periods per year in which vt > v.
❖ 管道线路是相对固定的，因此有地域灵活性或可达性的限制。 ❖ 管道运输的产品有局限性，并且只能提供单向服务。
各种运输方式技术经济特征比较表
运输方 基建投资 运载 运输成 速
式 线路 运具 量
本度
连续 性
灵活 性
生产 率
安全 性
铁路 6 2 2
4
31
3
4
3
河运 3 4 3
2
66
4
2
4
海运 1 3 1
❖固定成本 ❖运营成本
运输特性
规模特性
随着一次装运量的增大，使每单位重量的运输成本下降。
距离特性
随着一次运输距离的增加，运输费用的增加会变的越来越缓慢，或者 说单位运输距离的费用减少，运输成本与一次运输的距离有关。
速度特性
完成特定的运输所需的时间越短，其效用价值越高。
单 位 货 物 运 输 成 本
六、运输决策及配送路线的优化
6.1运输系统的重要性与功能 6.2基本运输方式及其运营特点 6.3运输合理化 6.4运输路线的选择 6.5车辆路线、时间安排
6.1运输系统的重要性与功能
运输——指借助公共运输线及其设施和运输工具来实现人 与物空间位移的一种经济活动和社会活动。
交通——与运输反映的同一过程的两个方面。
货物破损较多 可靠性差
与上述特点相对应，水路运输适于运送数量巨大、低价值、 时效性要求不高的货物，如矿石、煤炭、石油农产品等。水 路运输是大宗货物长距离运输的理想选择。