物流运输系统概述.pptx

1、第5章 物流运输系统规划与设计5.1 物流运输系统概述n运输是指用设备和工具，将物品从某一地点向另一地点运送的物流活动。其中包括集货、分配、搬运、中转、装卸、分散等一系列操作。n物流运输系统的组成l运输基础设施，如货场、道路、桥梁、信号、隧道、公路、河道和码头等；l运输设备，如集装箱、汽车、牵引机车、拖车、飞机和船只等；l运输工作人员，如装卸人员、维修人员、操作人员及其他管理人员等。5.1.1 物流运输系统的功能和作用 l产品和货物的转移功能 1）运输的主要功能就是帮助产品在价值链中来回移动；2）运输的主要目的就是要以最低的时间、财务和环境成本，将产品从原产地转移到规定地点。要求产品灭失损坏费

2、用最低的同时也要满足客户的交付履行和装运信息可行性等要求。l产品和货物的储存功能 1）将运输车辆临时作为储存节点，可能会节省成本；2）在仓库有限的情况下，利用运输工具储存也许不失为一种可行的选择。l物流节点的衔接功能 1）在一个物流系统中，不同物流节点通过运输系统衔接起来；2）在现代物流系统中，运输与信息网络并行实现物流系统的衔接，前者侧重于实物衔接，后者侧重于信息衔接。5.1.1 物流运输系统的作用 运输可以创造“场所效应”由于物品所处的空间场所的不同，同种产品的使用价值的实现程度不同，因此其效益也就不同。l运输是物流的动脉系统 它是生产过程在流通领域内的继续，是促进社会再生产不断进行的前提

3、条件。l运输服务是有效组织物品输入输出的关键 企业的工厂、仓库与其供货商和各客户之间的地理分布直接影响着物流的运输费用。l运输影响着物流的其他构成因素 如企业库存量的大小直接受运输状况的影响。l运输费用在物流总费用中占有较大比重 合理运输能降低物流费用，提高物流速度，是发挥物流系统整体功能的中心环节；合理运输能加快资金周转速度、提高物流经济效益和社会效益。5.1.2 物流运输系统的特点 l物流运输系统是一个连续性的过程系统 表现为运输生产过程的连续性和运输生产时间的连续性。l物流运输系统生产的多环节、多功能等特点 1）运输生产过程表现为多个环节之间的联合作业，如货物装载、运输、卸载等，各环节要

4、协调适应；2）物流运输系统具有多种功能，如运输功能、生产功能、服务功能等。l物流运输系统生产具有网络特性 良好的物流运输系统要有合理的布局与结构，要建设成与内部外部协调的交通运输网。l物流运输系统是一个动态系统 1）货物的位置转移是一个动态过程，及物流运输系统中的人员、物品、运载工具本身就是经常处在一个流动的状况；2）运输生产活动处在复杂多变的外部环境中，是运输活动的组织和管理具有动态性。5.1.3 物流运输系统的结构 n铁路、公路、航空、水路和管道是最基本的物种运输方式，形成五个运输子系统。n建立合理的运输结构，不仅要科学地确定各种运输方式在物流运输系统中的地位和作用，还必须在全国范围内根据

5、运输方式的合理分工和社会经济发展要求建立一个经济协调、合理发展的综合物流运输系统。综合物流运输系统的结构主要有以下几种形式：l并联结构 5.1.4 物流运输系统的结构 l串联结构 l串并联结合的网络型结构 5.1.4 物流运输系统规划的原则和主要内容1）物流运输系统规划与设计的原则 l经济发展原则 l协调发展原则 l局部服从整体原则 l近期与远期相结合原则 分远期发展战略规划、中期建设规划和近期项目建设规划三个层次，并做到“近期宜细、中期有准备、远期有设想”。l需要与可能相结合原则 l理论与实践相结合原则2）物流运输系统规划与设计的主要内容社会物流运输系统规划与设计 对宏观社会物流系统，物流运

6、输系统规划与设计的主题内容一般包括：物流运输系统现状调查；物流运输系统存在的问题诊断；物流运输系统运输需求量发展预测；物流运输系统规划方案设计与优化；物流运输系统规划方案综合评价；物流运输系统规划方案的分期实施计划等。其中，物流通道与枢纽规划、综合运输网络规划等是运输系统规划与设计的重要组成内容。5.1.4 物流运输系统规划的原则和主要内容5.1.5 物流运输系统规划 企业物流运输系统规划与设计 微观企业物流系统，物流运输系统规划与设计的主要包括：运输业务模式的选择。确定采用自营运输模式或外包运输模式。运输方式的选择。运输批量和运输时间的确定。运输线路的规划与选择。结合自己的经营特点和要求、产

7、品性能、市场需求和缓急程度，并综合考虑各种运输方式的特点后合理选择。运输流量的分析。车辆的配载和调度问题。5.1.4 物流运输系统规划的原则和主要内容5.2 物流运输方式选择n目前，物流基本运输方式有五种，分别为铁路运输、公路运输、水路运输、航空运输和管道运输，各种运输方式的系统组成、所能承受的货物类别及运输特点不同。各种运输方式各有特点和优势，相互之间存在竞争的关系，也有相互协作关系。5.1.5 物流运输系统规划 1.公路运输公路运输是指使用汽车在公路上载运货物的一种运输方式。主要工具是汽车，也可使用其他的车辆在公路上进行运输，它是我国货物运输的主要形式。公路运输的特点是速度较快，范围广，在

8、运输时间和线路安排上有较大灵活性，可直达仓库、码头、车站等地直接装卸。缺点：变动成本较高、运输能力较小，受容积限制、能耗高，环境污染大、运输过程震动较大。5.2.1 各种运输方式的 特点5.1.5 物流运输系统规划 2.铁路运输铁路运输指利用机车、车辆等技术设备沿着铺设轨道的运行线路，借助通信和信号的联络，用来运送货物，实现货物在不同空间转移的活动。铁路运输特点是运量大，运输成本低，速度快，安全可靠，受气候和自然条件的影响较小，在货物运输中具有较高的连续性和准确性。缺点：固定成本高，建设周期长、途中停留时间长、装卸搬运次数多易损坏或丢失货物。5.2.1 各种运输方式的 特点5.1.5 物流运输

9、系统规划 3.水路运输水路运输是指利用船舶，在江、河、湖泊、人工水道以及海洋上运送旅客和货物的一种运输方式。水路运输的特点一般都具有运量大、运费低、耗能少的优点。但水路运输受水域、港口、船期等条件的限制，并且受季节、气候等自然条件的影响较大，运输连续性较差，速度慢，时间长。缺点：环境气候影响大、营运范围受限、安全性不高、运送时间长，准时性差、装卸搬运成本高5.2.1 各种运输方式的 特点5.1.5 物流运输系统规划 4.航空运输航空运输使用飞机或其他航空器进行运输，它是在具有航空线路和航空港（飞机场）的条件下，利用飞机运载工具进行货物运输的一种运输方式。航空运输的特点速度快、安全准确，虽然费用

10、比铁路、公路等运输方式高，但目前许多企业的实践证明，它可降低所需存货的水平、仓储费用和包装成本。缺点：气候影响大、可达性差、成本高，维护费用高、运输能力小，运输能耗高、技术要求高。5.2.1 各种运输方式的 特点5.1.5 物流运输系统规划 5.管道运输管道运输是主要利用管道，通过一定的压力差而完成商品（多为液、气体货物）运输的一种现代运输方式。管道运输的特点有迅速安全、货损货差小，运输货物无需包装，节省包装费用，费用省，成本低，管理较简单，不受地面气候条件影响，可连续作业的优点。缺点：运输对象受限、灵活性差、运输成本高、运输速度较慢。5.2.1 各种运输方式的 特点5.1.5 物流运输系统规

11、划 各种运输方式的比较5.2.1 各种运输方式的 特点运输方式运输方式运达速度运达速度运输能力运输能力运输成本运输成本经济里程经济里程公路运输较快最小一般中等铁路运输较快较大较低中长水路运输慢最大低远距航空运输最快较小最高远距管道运输与管道特性有关与管道特性有关最低远距5.1.5 物流运输系统规划 6.多式联运 多式联运是联运经营人根据单一的联运合同，使用两种或两种以上的运输方式，负责将货物从指定发送地点运抵交付地点的运输。需具备的主要条件：必须具有一个多式联运合同必须使用一份全程的多式联运单据必须至少使用两种运输方式且连续运输必须使用全程单一费用率必须有一个多式联运经营人对货物全程负责国际多

12、式联运经营人接受货物的地点与交付货物的地点必须分属两个国家。5.2.1 各种运输方式的 特点5.1.5 物流运输系统规划 其运输优点：统一化、简单化；减少运输环节，提高质量；降低运输成本，节约运杂费用；实行单一费率；扩大运输经营人业务范围，提高运输组织水平，实现合理运输。5.2.1 各种运输方式的 特点5.1.5 物流运输系统规划 1.不合理运输的表现形式：（1）与运输方向有关的不合理运输：对流运输；单程空驶。（2）与运输距离有关的不合理运输：迂回运输；过远运输。（3）与运输货物有关的不合理运输：重复运输；无效运输。（4）运力选择不当的不合理运输：违反水路分工；铁路短途运输；水运的过折运输。5

13、2.2 运输合理化5.1.5 物流运输系统规划 2.影响运输合理化的外部因素：政府；资源分布状况；国民经济结构的变化；运输网络布局的变化；运输决策参与者。5.2.2 运输合理化5.1.5 物流运输系统规划 3.影响运输合理化的内部因素：运输距离；运输环节；运输工具；运输时间；运输费用。5.2.2 运输合理化5.1.5 物流运输系统规划 4.运输合理化的有效措施提高运输工具实载率；减少动力投入，增加运输能力；发展社会化运输体系；适合直达运输的尽量发展直达运输；配载运输；“四就”直拨运输；发展特殊运输技术和运输工具；大力推进智能运输系统的运用。5.2.2 运输合理化5.1.5 物流运输系统规划

14、考虑因素：运输货物特性；运输成本；运输速度和距离；运输容量；运输质量；运输污染。5.2.3选择物流运输方式需考虑的因素5.1.5 物流运输系统规划 1.单一运输方式的选择（1）因素分析法5.2.4运输方式选择模型(1)(1)(1)(1)因素分析法首先对所因素分析法首先对所因素分析法首先对所因素分析法首先对所要进行选择的运输方式，要进行选择的运输方式，要进行选择的运输方式，要进行选择的运输方式，按重要性因素或其它尺度按重要性因素或其它尺度按重要性因素或其它尺度按重要性因素或其它尺度进行标定。进行标定。进行标定。进行标定。(2)(2)(2)(2)按各种不同标准，分按各种不同标准，分按各种不同标准，

15、分按各种不同标准，分别给各种运输工具打分。别给各种运输工具打分。别给各种运输工具打分。别给各种运输工具打分。(3)(3)(3)(3)对每种运输工具计算对每种运输工具计算对每种运输工具计算对每种运输工具计算其总分。其总分。其总分。其总分。(4)(4)(4)(4)选择出总分最高的运选择出总分最高的运选择出总分最高的运选择出总分最高的运输方式。输方式。输方式。输方式。其中：v(j)-第j种运输工具的总分；s(i,j)-标尺i对运输工具的j分数；n-总的标尺（准则）数目5.1.5 物流运输系统规划 例5.1：某公司对货品某公司对货品A A的运输有公路、铁路、航空三的运输有公路、铁路、航空三种运输方式可

16、以选择，根据货品特性、数量、运距和种运输方式可以选择，根据货品特性、数量、运距和到达要求等对各运输方式的评分如表，求取应该选择到达要求等对各运输方式的评分如表，求取应该选择的运输方式。的运输方式。5.2.4运输方式选择模型评价因素/运输方式（编号）运输速度运输成本可达性安全性特殊要求的满意度公路运输（1）67888铁路运输（2）78777航空运输（3）86686用因素评价法评分：因此，按照评分结果选择公路运输方式 5.1.5 物流运输系统规划（2）加权因素分析法 改进的地方是对不同的准则按其重要性分别给予不同的权重其中5.2.4运输方式选择模型5.1.5 物流运输系统规划（3）层次分析法：通过

17、分析复杂系统所包含的要素即相互关系，并将要素归并为不同的层次，从而构成一个多层次的分析结构模型。5.2.4运输方式选择模型5.1.5 物流运输系统规划 2.多式联运运输方式的选择在选择多式联运运输方式时，考虑的因素很多，下面以总费用最小为目标函数，一对运输节点间只选择一种运输方式为例。目标函数：（5-3）约束条件：（5-4）（5-5）（5-6）（5-7）式中，5.2.4运输方式选择模型5.1.5 物流运输系统规划 接上 在节点 和节点 之间选择第 种运输方式 其他 在节点 从第 种运输方式转换成第 种运输方式 其他 式（5-3）为目标函数，以各种运输方式的运输总成本与换装总成本之和的最小化为目

18、标，这是一个整数规划模型。式（5-4）表示在节点 到节点 之间只能选择一种运输方式。式（5-5）表示节点 只发生一次换装，式（5-6）是确保运输的连续性，式（5-7）表示决策变量取值0,1。5.2.4运输方式选择模型5.1.5 物流运输系统规划 接上 模型求解可以选择用动态规划思想，每个节点相当于动态规划的一个阶段，利用动态规划的逆方法依次求取节点间的最佳运输方式。其中节点对之间的运输费用可以表示如下：其中 为节点对之间的运输总费用；为中转费用：为运量；为选用第 种运输方式的单位运价。5.2.4运输方式选择模型5.1.5 物流运输系统规划 例题5.2：假设一个运输线路上有四个城市，每个城市对之

19、间有3种运输方式可以选择，城市对之间的运单价和批价中转费用如表5-4和表5-5所示。假设运量Q为25个单位，试用动态规划方法求解最佳的运输方式组合。表5-4 各城市对之间的运输单价5.2.4运输方式选择模型运输方式运输方式城市城市对对1-22-33-4公路运输342铁路运输253航空运输4335.1.5 物流运输系统规划 表5-5 批量中转费用 解：采用动态规划逆序法进行求解1）对于第三个城市，若第三个城市以公路的运输方式到达，则第三个城市与第四个城市之间选取各自运输方式的费用如下：同理由计算可得，若第三个城市以公路的运输方式到达，则第三个城市与第四个城市之间选取公路最佳。同理：若第三个城市以

20、铁路或航空的运输方式到达，3,4城市应选取公路最佳。5.2.4运输方式选择模型5.1.5 物流运输系统规划 接上2）对于第二个城市。同第三个城市，依次以公路、铁路、航空运输方式到达，则2,3城市之间选取各种运输方式总费用如下：由计算可得，最小费用为 。同理可得，其他运输方式到达均应选择航空运输最佳。3）对于第一个城市，同理，1,2城市间的运输费用如下：计算可得，第一个城市应选择停留最佳。5.2.4运输方式选择模型5.1.5 物流运输系统规划 表5-6 各城市之间的最佳组合运输方式5.2.4运输方式选择模型城市对城市对1-22-33-4运输方式铁路航空公路5.3 运输路线优化方法及模型 运输线路

21、优化主要是选择起点到终点的最短路，最短路的度量单位可能是时间最短、距离最短或费用最小等。5.1.5 物流运输系统规划 5.3.1点点间运输1、最短路径法：即求两个顶点间的长度最短的路径。其中，路径长度不是指路径上变数的总和，而是指路径上各边的权值总和。（1）假设条件：1）两点之间的弧线距离为整数；2）在连通图中，从任何一个端点 到其他端点都有 直接路径，如果不存在直接相连的端点对，则可以从它们之间加上一个极大的距离，如无穷大；3）连通图的所有距离为非负；4）连通图是有方向性的。（2）四种基本原型：1）连通图 中，从指定起始点到制定目标点之间的最短路径；2）连通图 中，从指定起始点到所有节点之间

22、的最短路径；3）连通图 中，所有任意两点之间的最短路径；4）连通图 中，经过K个节点最短路径。5.1.5 物流运输系统规划 2.Dijkstra算法：既用于求解任意指定两地之间的最短路径，又用于求解指定点到其余所有节点之间的最短路径。（1）基本思路：在一个连通图 中求解从 的最短路径时，首先求出从 出发的一条最短路，在参照它求出一条次短路径，以此类推，知道从顶点 的最短路径为止。（2）两种不同的Dijkstra算法：5.3.1点点间运输5.1.5 物流运输系统规划 两者的异同：（1）相同点：都是迭代算法，都在每步迭代中用试探性标号标记所有的试探点，通过一系列试探寻找该步的最短距离。（2）不同点

23、1）标号设定算法在每次迭代中得到的满意的试探标号设为永久标号，而标号修改算法设为临时标号；2）适用范围不同：标号设定算法只适用于求解非负网络中的最短路径问题，标号修改可以解决一部分含有非负路径的一般网络问题。5.3.1点点间运输5.1.5 物流运输系统规划 具体算法步骤:给 以P标号，,其余各点均给T标号，；若 为刚得到的 标号的点，考虑这样的点 属于 。对 的T标号进行如下的修改：；比较所有具有T标号的点，把最小者改为P标号，当存在两个以上最小者时，可同时改为P标号。若全部点均为P标号则停止，否则用 代替 转回。5.3.1点点间运输5.1.5 物流运输系统规划 例子5.3：如图为单行线交通

24、网络，用Dijkstra算法求 点的最短路径。5.3.1点点间运输5.1.5 物流运输系统规划 1.产销平衡运输问题其数学模型如下：（5-9）（5-10）（5-11）（5-12）（5-13）5.3.2多点间运输5.1.5 物流运输系统规划 特点：1）约束条件系数矩阵的元素等于0或1；2）约束条件系数矩阵的每列有两个非零元素，这对应于每个变量在前m个约束方程中出现一次，在后n个约束方程中也出现一次；3）所有结构约束条件都是等式约束；4）各产地产量之和等于各销地之和。5.3.2多点间运输5.1.5 物流运输系统规划 表上作业法：5 5（1)给出初始调运方案。初始基可行解：(2)求各非基变量的检验数

25、即在表上计算空格的检验数。从而判断检验方案是否达到最优，若是最优解,则停止计算；否则转下一步。(3)调整调运方案，得新的方案。即改进当前的基本可行解(确定入基和出基变量)，找出新的基可行解。(4)重复(2),(3)直到求出最优方案。.3.5.3.2多点间运输基本可行解是否为最优解换基结束YN5.1.5 物流运输系统规划（1）确定初始可行解（初始调运方案）。1）最小元素法：就近供应，即选择具有最小运输费用的变量作为基变量。2）差额法（伏格尔法）：考虑到一产地的产品不能按最小运费调运时，就应该考虑次小运费，这就有有个差额，差额越大，说明不能按最小运费调运时，运费增加就越多，因此对差额最大处，就应

26、当采用最小运费调运。5.3.2多点间运输5.1.5 物流运输系统规划（2）解的最优性检验。要判定运输问题的某个解是否为最优解，可按单纯形法，检验这个解的各非基变量的检验数，若某个空格的检验数为负，则将它变成基变量将使运输费用减少，故当前解不是最优解；若所有空格的检验数全为非负时，则不管怎么变换解均不能使运输费用降低，即目标函数值无法改进，这个解就是最优解。5.3.2多点间运输5.1.5 物流运输系统规划（3）解的改进。由（2）可知，若检验数中存在负数，则说明将这个非基变量变为基变量时运费会更小，因而这个解就不是最优解，还可以进一步改进。改进的方法就是在运输表中找出这个空格对应的闭回路Lij，在

27、满足所有约束条件下，使Xij尽量增大，并相应调整此闭回路上其他顶点的运输量，以得到另一个更好的基可行解。5.3.2多点间运输5.1.5 物流运输系统规划（4）需说明的几个问题。1）若运输问题的某一基可行解有几个非基变量的检验数均为负数，在取它们中的任一变量均可使目标函数值得到改善时，通常取最小负数相应的变量换入。2）当某个非基变量的检验数等于零时，则说明该运输问题有无穷多最优解。3）最优解的检验除了闭回路法外，还可采用位势法进行检验。4）产销不平衡问题可以转换为产销平衡问题进行求解。5.3.2多点间运输5.1.5 物流运输系统规划 2.可中转情况下的运输优化问题（1）可中转的情况：产地与销地之

28、间没有直达的路线，货物运输必须通过某中间站转运；某些产地既输出货物，也吸收一部分货物；某销地既吸收货物，又输出一部分货物，即产地或销地也可以起中转站的作用，或者既是产地又是销地；产地与销地之间虽然有直达路线，但直达运输的费用或运输距离分别比经过某些中转站还要高或远。5.3.2多点间运输5.1.5 物流运输系统规划（2）假设条件：1）根据具体问题求出最大可能中转量Q；2）纯中转站可视为输出量和输入量均为Q的一个产地和销地；3）兼中转站的产地Ai可视为一个输入量为Q的销地及一个产量为ai+Q的产地；4）兼中转站的销地Bj可视为一个输出量为Q的产地及一个销量为bj+Q的销地。5.3.2多点间运输5.

29、1.5 物流运输系统规划 数学模型：（5-14）（5-15）（5-16）（5-17）（5-18）（5-19）5.3.2多点间运输5.1.5 物流运输系统规划 例子5.5P164-1665.3.2多点间运输5.1.5 物流运输系统规划 1.TSP模型：在给出一个有n个顶点的连通图中（有向或无向），寻求一条包含所有n个顶点的具有最小总权（可以是距离、费用、时间等）的回路。数学模型：(5-20)(5-21)(5-22)(5-23)(5-24)5.3.3单回路运输TSP模型5.1.5 物流运输系统规划 2.最近邻点法：第一步，从零点开始，作为整个回路的起点；第二步，找到离刚刚加入到回路的上一顶点最近的

30、一个顶点，并将其加入到回路中；第三步，重复第二步，直到所有顶点都加入到回路中；第四步，将最后一个加入的顶点和起点连接起来。5.3.3单回路运输TSP模型5.1.5 物流运输系统规划 例子5.6:某食品公司（位置在 处)每天用一辆车给固定区域内的5家超市(到 )送货，要求货到每个超市只能去一次，送完货后返回公司。这些超市间的距离矩阵如下所示，距离具有对称性，它们的相对位子如图，设计一条派送货物的行驶距离最短的路径。超市间的距离 5.3.3单回路运输TSP模型元素元素9867126151816148741065.1.5 物流运输系统规划 3.最近插入法：第一步，找到距离clk最小的节点，形成一个子

31、回路（v1,vk）;第二步，在剩下的节点中，寻找一个距离子回路中某一节点最近的节点；第三步，在子回路中找到一条弧（i,j），使得cik+ckj-cij最小，然后将节点vk加入到子回路中，插入到节点vi和vj之间，用两条新弧（i,k），（k,j）代替原来的弧（i,j）；第四步，重复第二三步，直到所有的节点都加入到子回路中。5.3.3单回路运输TSP模型5.1.5 物流运输系统规划 例子5.7：用最近插入法对（例5.6）求解。5.3.3单回路运输TSP模型5.1.5 物流运输系统规划 1.VRP模型：一般是指对一系列发货点和收货点，组织调用一定的车辆，安排适当的行车路线，使车辆有序地通过，在满足指

32、定的约束条件下（货物的需求量和发货量、交货发货时间、车辆可载量限制、行驶里程限制、行驶时间限制等），力争实现一定的目标（如车辆空驶总里程最短、运输总费用最低、车辆按一定时间到达、使用的车辆数量少等）。考虑问题包括：仓库级数（数量、地点和规模）、车辆（型号、数量、容积、运作费用、出发返回时间、最大行驶里程和时间限制等）、时间窗、顾客（需求、软硬时间窗、装载卸载和优先级等）、道路信息（车辆密度、道路交通费、距离和时间）、货物信息（种类、兼容性和保鲜要求）、运输规章（工人每天工作时间和车辆周期维护）。5.3.4多回路运输VRP模型5.1.5 物流运输系统规划（1）基本条件：现有m辆相同车辆停靠在一个

33、共同的源点v0，需要给n个顾客提供货物，顾客为v1,v2,vn。（2）模型目标：确定所需要的车辆数目N，并指派这些车辆到一个回路中，包括回路内的路径安排和调度，使运输总费用C最小。（3）限制条件或约束条件：1）Nm2）每个订单都要完成3）每辆车完成任务之后都要回到源点4）不超过车辆的容量限制，特殊问题还需要考虑时间窗的限制5）运输规章的限制5.3.4多回路运输VRP模型5.1.5 物流运输系统规划 2.扫描算法第一步，以起始点作为极坐标系的原点，并以连通图中的任意一顾客点和原点的连线定义为角度零，建立极坐标系。然后对所有的顾客所在位置，进行坐标系的变换，全部都转换成极坐标系。第二步，分组。从最

34、小角度的顾客开始，建立一个组，按逆时针方向，将顾客逐个加入到组中，知道顾客的需求总量超过了负载限制。然后建立一个新的组，继续按照逆时针方向，全部都转换成极坐标系。第三步，重复第二步的过程，知道所有的顾客都被分类为止。第四步，路径优化。各个分组内的顾客点，就是一个个单独的TSP模型的线路优化问题，可以用之前的TSP模型方法对结果进行优化，选择一个合理的路线。5.3.4多回路运输VRP模型5.1.5 物流运输系统规划 例子5.8：现有一个仓库 ，需求对8个客户提供货物，它们的需求量及坐标的角坐标如表5-27所示，它们的距离矩阵如表5-28所示，位置关系如图所示。表5-27 需求量及极坐标的角坐标值

35、5.3.4多回路运输VRP模型顾客顾客12345678需求量（单位）64536234角坐标/度13050902802102503303105.1.5 物流运输系统规划 表5-28 距离矩阵5.3.4多回路运输VRP模型11101071213111315816141516156151618812121313121175482109111045.1.5 物流运输系统规划 3.节约里程法（1）核心思想：将运输问题中存在的两个回路(0,i,0)和(0,j,0)合并成一个回路(0,i,j,0)，在上述合并操作中，珍格格运输的总距离将会发生改变，如果变化后总的运输距离下降，则节约了运输距离。此节约距离为节

36、约值s(i,j)，则计算公式为：5.3.4多回路运输VRP模型5.1.5 物流运输系统规划（2）步骤：1）计算各点到源点0的距离，以及各点间的距离；同时计算点i和点j连接后的费用节约值s(i,j)。节约法的初始解是将各送货点与源点相连，构成一条仅含一个送货点的送货线路。2）若s(i,j)的值均为0或空时，则终止。否则，在s(i,j)中求出值最大的那一项，进入下一步。3）考察对应的(i,j)，若满足下述条件之一，则转第五步，否则转下步：点i和点j均不在线路上；点i不在线路上，点j为线路的起点或终点；点i为一线路的终点，而点j为另一线路的起点；5.3.4多回路运输VRP模型5.3.4多回路运输VR

37、P模型5.1.5 物流运输系统规划 4）判断点i和点j是否交换过。若没有，交换后转第三步；否则转第七步。5）约束条件计算。计算连接点i和点j后线路的总货运量Q，若Qq，并满足其他约束条件，则转下步，否则转第七步。6）连接点i和点j，将该s(i,j)的值赋为0或空，并将已成为回路中间的点所涉及的s(i,j)值也赋为0或空，转第二步。7）将该s(i,j)的值赋为0或空，转第二步。5.3.4多回路运输VRP模型5.1.5 物流运输系统规划 例子5.9：以例5.8为例，用节约里程法计算配送线路安排P173-1755.3.4多回路运输VRP模型 5.4 物流通道规划与设计5.4.1 物流通道的构成要素和

38、层次物流通道的构成要素和层次5.4.2 物流通道规划与设计的原则5.4.3 物流通道规划步骤5.4.4 物流通道规划常用模型 物流通道是指连接物流园区、物流基地、物流中心等之间，以及它们和外部交通基础设施（包括铁路、公路、水运、航空等货运站场）之间的货运道路系统。它是以运输通道为基础，通过物流服务组织、产业布局、企业供应链构建等相互支持和作用，逐步形成的具有区域经济发展影响力的低成本、高效率和良好服务环境的通道化、网络化物流运作系统。5.1.5 物流运输系统规划 1.物流通道的构成要素（1）产品来源地 物流通道的起点和源头。（2）产品的需求地 物流通道的终端。（3）物流节点及设施 物流节点将各

39、个物流线路联结成一个系统，使各个线路通过结点变得更为贯通而不是互不相干。（4）物流信息平台 有助于提高物流参与方的工作效率，进而促进整个社会工作效率的提高。5.4.1 物流通道的构成要素和层次5.1.5 物流运输系统规划 2.物流通道的层次（1）按交通运输方式的不同来划分：可将物流通道分为铁路运输、水路运输、航空运输、公路运输、管道运输五种。（2）根据通道网络的功能类型划分：可将物流通道分为干线通道、支线通道、市内通道、企业通道。（3）根据通道网络的层次划分：全国通道网络和各级地方通道。5.1.5 物流运输系统规划 1、交通运输网络和运输组织相协调的原则物流通道规划与设计问题是交通运输网络与运

40、输组织方式的优化问题。2、与城市或区域发展战略规划和综合交通规划协调一致3、符合现代化物流节点、主要港站枢纽对交通的数量和质量方面的整体需求4、符合主要物流节点可持续性发展在供应能力和环境优化两方面的需求5、符合物流节点间的相互衔接优化的需要6、综合运输协调发展原则7、需要和可能相结合原则5.4.2 物流通道规划与设计的原则5.1.5 物流运输系统规划 制定物流通道规划，首先要对规划区内现有物流通道的运输能力及利用情况进行调查，根据该地区的经济发展水平、产业结构、工业布局、仓库站场设施规划以及政策因素等，预测交通量的增长，最后将未来的O-D量（起点到目的地的交通量）与现有通道网络的运输能力、利

41、用情况相比较，以确定物流通道的规划方案。5.4.3 物流通道规划步骤5.1.5 物流运输系统规划 1.划分交通小区 交通小区可分为直接影响区和间接影响区，划分的一般原则：（1）尽量依据行政区域；（2）小区数量的合理；（3）尽量将人工边界、自然边界作为小区的边界；（4）每个交通小区的用地性质尽量一致；（5）小区规模的合理化。5.1.5 物流运输系统规划 2.OD调查与分析（1）调查内容 公路、铁路、水运、航空及管道运输五大运输方式历年完成的客货运输量及各种运输方式所占的比重。国家、省级物流通道的历年交通量和县、乡级物流通道的历年交通量。公路、铁路、水运、航空及管道五大运输方式的基本OD表；五种运

42、输方式运输方式、平均速度、实载率等。（2）OD调查方法 该方法是为了获得某一区域内通过两个出行端点的交通工具类型、核载品种、交通方向、人员流动情况和交通目的等资料。OD调查的内容是通过OD调查表来具体反映这些数据的，下表为典型的公路运输OD调查表。安宁市公路货运安宁市公路货运ODOD调查表调查表地地点点日期日期调查调查员员起点起点终点终点车辆始发地车辆始发地车辆到达地车辆到达地安宁市安宁市省内外其省内外其他地区他地区安宁市安宁市省内外其省内外其他地区他地区主主城城区区 昆钢昆钢草铺草铺八街八街其他其他乡镇乡镇主城主城区区昆钢昆钢草铺草铺八街八街其他其他乡镇乡镇5.1.5 物流运输系统规划 3、

43、需求预测预测各交通小区间各种运输方式的OD量。4、OD量的分配5、确定交通网的运输组织方案6、确定交通网配置方案7、优化方案选择5.1.5 物流运输系统规划 1.四阶段模型 四阶段模型将预测分为四个过程：货运交通量的生成、货运交通量的分析、交通方式分担量和交通量分配。（1）货运交通量的生成预测 又称为货运交通量的发生和吸引预测，是在规划区域的社会经济发展预测的基础上，预测交通网点在规划期间的货运交通发生量和吸引量的理论和方法。5.4.4 物流通道规划常用模型5.1.5 物流运输系统规划 货运发生量影响因素可概括成经济因素、政策因素和其他因素。1）经济因素：经济水平水平的提高、产业结构的变化、经

44、济体制的改革与完善等都会影响交通的发生和吸引量。2）政策因素：各地区制定一些运输产业政策，包括投资、运费、税收和信贷等，这些政策不可避免地会对交通发生、吸引产生很大影响。3）其他因素：包括地理区位、自然条件、气候条件、历史因素、技术的改进等。5.1.5 物流运输系统规划（2）货运交通量的分布预测 是根据各交通区的货运生成量，确定各交通小区之间的流量、流向，即确定OD矩阵。通常采用的方法有增长系数法、重力模型法、熵模型法等。5.1.5 物流运输系统规划（3）交通方式分担量的预测 交通方式划分预测是确定各种运输方式在区域未来综合运输量中的分担量。主要方法有：a、专家经验法b、市场调查法：实地调查、

45、电话调查等。c、定量模型分析法eg：对旅馆运输市场调查来说，可以调查旅馆的收入、旅行花费、旅行时间以及旅客对各种运输方式选择的意愿，通过数据统计等方法确定不同旅客选择某种交通方式的概率，进而确定各种运输方式的分担量。5.1.5 物流运输系统规划（4）交通量分配预测 就是把预测的各基本的OD矩阵分配到具体得规划交通网络上，通过交通量的分配过程，可以获得交通网络各路段、各个交叉中未来的交通量，由此可以确定未来交通网上各路段的交通饱和度和服务水平等。常用模型有：最短路径分配、容量限制增长加载分配、多路径概率分配和多路径-容量分配等。5.1.5 物流运输系统规划 2.其他相关模型1）宏观经济模型：主要

46、用于预测规划区域的经济指标和区域内各个小区与研究区域外进行的不同货物的贸易量，其中预测的经济指标一般包括GDP、人口、行业就业人口等。2）价值-重量模型：建立不同种类货物的重量和货物价格之间的关系，将贸易量转换为货运量。3）时间分布模型：主要目的是求出区域在规划年间的货运高峰量，根据规划的需求可以是区域货运的季度高峰、月高峰、日高峰和小时高峰货运量等。5.1.5 物流运输系统规划 4）模式分担模型：用于预测货运模式分担率，包括公路、铁路、航空、管道和由不同运输方式组合而成的联运方式的分担率，输出分货种类分模式的货运OD量。5）货物-车辆模型：将不同种类的货运量转换为不同车辆类型的货车辆，即运输OD。5.1.5 物流运输系统规划 3.国内外货运规划相关模型研究热点1）基于物流特征的货物分类2）货运调查方法的研究3）费用函数的研究5.1.5 物流运输系统规划