物流运输系统规划与设计.ppt

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1、物流系统规划与设计,Logistics System Planning and Design,二一三年七月,2023/8/20,第5章 物流运输系统规划与设计,Page1,第五章 物流运输系统规划与设计,2023/8/20,第5章 物流运输系统规划与设计,Page2,引言,宏观物流系统规划,重点:运输业务模式选择、方式组织、线路规划设计、配载等,重点:综合运输网络规划设计、运输枢纽与运输通道,微观物流系统规划,2023/8/20,第5章 物流运输系统规划与设计,Page3,2023/8/20,第5章 物流运输系统规划与设计,Page4,2023/8/20,第5章 物流运输系统规划与设计,Pag

2、e5,2023/8/20,第5章 物流运输系统规划与设计,Page6,2023/8/20,第5章 物流运输系统规划与设计,Page7,2023/8/20,第5章 物流运输系统规划与设计,Page8,1 物流运输系统概述 2 物流运输方式选择 3 运输路线优化方法及模型4 物流通道规划与设计,2023/8/20,Page9,本章学习目标,了解物流运输系统的功能与特点熟悉物流运输系统规划与设计的原则和主要内容掌握物流运输方式的特点与选择模型运输线路优化方法及模型物流通道规划的步骤和常用模型,第5章 物流运输系统规划与设计,2023/8/20,第5章 物流运输系统规划与设计,Page10,1 物流运

3、输系统概述,运输：用设备和工具，将物品从一地点向另一地点运送的物流活动。中华人民共和国国家标准 物流术语GB/T 18354-2006）,2023/8/20,第5章 物流运输系统规划与设计,Page11,产品转移：物质产品的生产地与消费地是不一致的，即存在位置背离，只有消除这种位置背离，物流产品的使用价值才能实现；或将产品从效用价值低的地方转移到效用价值高的地方，创造出产品的“空间价值”。,一、物流运输系统的功能和作用,1、功能,2023/8/20,第5章 物流运输系统规划与设计,Page12,产品临时储存：对产品进行临时存储是指将将运输车辆临时作为相当昂贵的存储设施。由于移动中的产品需要储存

4、，但是在短时间内又要重新转移，当这种活动造成的货物搬运和装卸成本超过存储在运输工具中的费用时，使用运输的存储功能就是合理的。,2023/8/20,第5章 物流运输系统规划与设计,Page13,物流节点的衔接功能：,2023/8/20,第5章 物流运输系统规划与设计,Page14,运输是物流的动脉系统运输服务是有效组织物品输入和输出的关键运输影响着物流的其他构成因素运输费用在物流总费用中占有较大比重,一、物流运输系统的功能和作用,2、作用,2023/8/20,第5章 物流运输系统规划与设计,Page15,二、物流运输系统的特点,物流运输系统是一个连续性的过程系统物流运输系统生产的多环节、多功能特

5、点物流运输系统生产具有网络特性物流运输系统是一个动态系统,2023/8/20,第5章 物流运输系统规划与设计,Page16,综合物流运输体系各种运输方式在社会化的运输范围内和统一运输过程中，按其技术经济特点组成分工协作、有机结合、连接贯通、布局合理的交通运输综合体。并联结构串联结构串并联混合结构,三、物流运输系统的结构,2023/8/20,第5章 物流运输系统规划与设计,Page17,物流运输系统规划的原则经济发展原则协调发展原则局部服从整体原则近期与远期相结合的原则需要与可能相结合的原则理论和实践相结合的原则,四、物流运输系统规划,2023/8/20,第5章 物流运输系统规划与设计,Page

6、18,社会物流运输系统规划的内容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的重要组成内容。,四、物流运输系统规划,2023/8/20,第5章 物流运输系统规划与设计,Page19,企业物流运输系统规划的内容运输业务模式的选择运输方式的选择运输批量和运输时间的确定运输路线的规划与选择运输流量的分析车辆配载与调度问题,四、物流运输系统规划,2023/8/20,第5章 物流运输系统规划与设计,Page20,

7、各种运输方式提供的运输服务，各有其特点和优势，也各有所短，彼此之间既存在着竞争关系，也有取长补短的相互协作的关系。,2 运输方式的选择,2023/8/20,第5章 物流运输系统规划与设计,Page21,总结：物流各种运输方式的特点,2023/8/20,第5章 物流运输系统规划与设计,Page22,各种运输方式的比较,2023/8/20,第5章 物流运输系统规划与设计,Page23,多式联运或联合运输,多式联运：二种以上运输方式联合起来实现多环节、多区段相互衔接的物资输方式。优点：统一化、简便化减少中间环节、提高运输质量降低运输成本、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

8、平，实现合理运输,2023/8/20,第5章 物流运输系统规划与设计,Page24,国际多式联运的定义和特征国际多式联运是一种实现货物整体运输的最优化效益为目标的联运组织形式，通常以集装箱为运输单元，将不同的运输方式有机地结合在一起，构成连续的、综合的一体化货物运输。如今提供优质的国际联运服务已成为为集装箱运输经营人增强竞争力的重要手段。,2023/8/20,第5章 物流运输系统规划与设计,Page25,多式联运的主要特点是，由多式联运经营人对托运人签订一个运输合同统一组织全程运输，实行运输全程一次托运，一单到底，一次收费，统一理赔和全程负责它是一种以方便托运人和货主为目的先进的货物运输组织形

9、式,2023/8/20,第5章 物流运输系统规划与设计,Page26,二、运输合理化,不合理运输的表现形式与运输方向有关的不合理运输与运输距离有关的不合理运输与运输货物有关的不合理运输运力选择不当的不合理运输,影响运输合理化的外部因素影响运输合理化的内部因素运输合理化的有效措施,2023/8/20,第5章 物流运输系统规划与设计,Page27,三、运输方式选择的考虑因素,运输货物特征运输成本运输速度和运距运输容量运输质量运输污染,2023/8/20,第5章 物流运输系统规划与设计,Page28,四、运输方式选择模型,1.单一运输方式的选择模型因素分析法首先确定在选择运输方式时应该考虑的一些重要

10、因素和标准，然后对所有因素按110进行评分，最后对各种运输方式合并所有评价因素，选取综合评分最好的运输方式作为最终选择。,2023/8/20,第5章 物流运输系统规划与设计,Page29,例：某公司对货品A的运输有公路、铁路、航空三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种运输方式的评分如下表所示。应该选取哪种运输方式。,按照评分结果，应该选择公路运输方式。,2023/8/20,第5章 物流运输系统规划与设计,Page30,四、运输方式选择模型,1.单一运输方式的选择模型加权因素分析法是因素分析法的扩展，对评价标准的重要程度给予不同的权重。,2023/8/20,第5章 物流

11、运输系统规划与设计,Page31,三、运输方式选择模型,1.单一运输方式的选择模型层次分析法（AHP法）通过分析复杂系统所包含的要素及其相互关系，并将要素归并为不同的层次，从而构建一个多层次分析结构模型。不但用于运输方式选择上，还可以对方案进行综合评价。运用范围较广。,2023/8/20,第5章 物流运输系统规划与设计,Page32,三、运输方式选择模型,2.多式联运运输方式的选择在多式联运建模中，可以根据总时间，总费用等目标函数建模。以费用最小为目标函数，一对运输节点间只能选择一种运输方式为例，说明多式联运方式的选择问题。,2023/8/20,第5章 物流运输系统规划与设计,Page33,这

12、是一个整数规划模型，求解模型可以采用动态规划的思想，利用动态规划的逆序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表示如下：,2023/8/20,第5章 物流运输系统规划与设计,Page34,例：假设一条运输路线上有4个城市，每个城市对之间有3种运输方式可以选择，城市对之间的运输单价和运输中转费用如表所示，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。,2023/8/20,第5章 物流运输系统规划与设计,Page35,逆序求解：对于第三个城市，若第三个城市以公路方式到达，则第三个城市与第四个城市之间选取各种运输方式的费用如下：,由计算可得。若第三个城市以公路运

13、输方式到达，则第三个城市与第四个城市之间选取公路运输最佳。,同理可得，第三个城市以铁路或航空运输到达，则第三个城市和第四个城市之间，均选取公路运输最佳。P3(铁，公)52；P3(航，公)51。,2023/8/20,第5章 物流运输系统规划与设计,Page36,同理求解：对于第二个城市，若第二个城市以公路方式到达，则第二个城市与第三个城市之间选取各种运输方式的费用如下：,由计算可得最小费用为P2(公，航)127。若第二个城市以公路运输方式到达，则第二个城市与第三个城市之间选取航空运输最佳。,同理可得，第二个城市以铁路或航空运输到达，则第二个城市和第三个城市之间，均选取航空运输最佳。P2(铁，航)

14、128；P2(航，航)126。,2023/8/20,第5章 物流运输系统规划与设计,Page37,同理求解：对于第一个城市，若第一个城市选取不同运输方式，其与第二个城市之间选取各种运输方式的费用如下：,由计算可得，第一个城市应选用铁路运输，各城市之间的最佳组合运输方式如下表所示，运输总费用为178。,2023/8/20,第5章 物流运输系统规划与设计,Page38,一、点点间运输（单个起点和终点，起点与终点不重合）运筹学中的最短路问题求解，常用Dijkstra算法、逐次逼近法、Floyd算法等。,第三节 运输路线优化模型,2023/8/20,第5章 物流运输系统规划与设计,Page39,在一个

15、交通网络中，寻找由出发点到目的地的最短路问题。,交通网络，求V1到V8的最短路,2023/8/20,第5章 物流运输系统规划与设计,Page40,Dijkstra个人介绍,Edsger Wybe Dijkstra，1930年5月11日2002年8月6日，荷兰计算机科学家，毕业就职于荷兰莱顿大学，早年钻研物理及数学，而后转为计算学。曾在1972年获得过素有计算机科学界的诺贝尔奖之称的图灵奖,2023/8/20,第5章 物流运输系统规划与设计,Page41,Dijkstra算法求解常用标号法。主要思想是用逐点增长的方法构造一棵路径树，从而得到从该树的根节点（即指定节点）到其它所有节点的最优路线。,

16、2023/8/20,第5章 物流运输系统规划与设计,Page42,例：在图中所示的单向交通网络，求v1到v7之间的最短路径。,2023/8/20,第5章 物流运输系统规划与设计,Page43,解：首先给v1标上P标号P(v1)=0，表示从v1到v1的最短路径为零。其他点(v2，v3，v7)标上T标号T(vj)+（j2，3，7）。第1步：v1是刚得到P标号的点。因为(v1，v2)，(v1，v3)，(v1，v4)E，而且v2，v3，v4是T标号，所以修改这3个点的T标号为,T(v2)minT(v2)，P(v1)+w12min+，0+22 T(v3)minT(v3)，P(v1)+w13 min+，0

17、+55 T(v4)minT(v4)，P(v1)+w14 min+，0+33 在所有T标号中，T(V2)2最小，于是令P(V2)2。,2023/8/20,第5章 物流运输系统规划与设计,Page44,第2步：v2是刚得到P标号的点。因为(v2，v3)，(v2，v6)E，而且v3,v6是T标号，故修改v3和v6的T标号为,T(v3)minT(v3)，P(v2)+w23min5，2+24 T(v6)minT(v6)，P(v2)+w26min+，2+79,在所有的T标号中，T(v4)3最小，于是令P(v4)3。,2023/8/20,第5章 物流运输系统规划与设计,Page45,第3步：v4是刚得到P标

18、号的点。因为(v4，v5)E，而且v5是T标号，故修改v5的T标号为 T(v5)minT(v5)，P(v4)+w45min+，3+58 在所有的T标号中，T(v3)4最小，故令P(v3)4。,第4步：v3是刚得到P标号的点。因为(v3，v5)，(v3，v6)E，而且v5和v6为T标号，故修改v5和v6的T标号为 T(v5)minT(v5)，P(v3)+w35min8，4+37 T(v6)minT(v6)，P(v3)+w36min9，4+59 在所有的T标号中，T(v5)7最小，故令P(v5)7。,2023/8/20,第5章 物流运输系统规划与设计,Page46,第5步：v5是刚得到P标号的点。

19、因为(v5，v6)，(v5，v7)E，而且v6和v7都是T标号，故修改它们的T标号为 T(v6)minT(v6)，P(v5)+w56min9，7+1=8 T(v7)minT(v7)，P(v5)+w57min+，7+7=14 在所有T标号中，T(v6)8最小，于是令：P(v6)8。,第6步：v6是刚得到P标号的点。因为(v6，v7)E，而且v7为T标号，故修改它的T标号为 T(v7)minT(v7)，P(v6)+w67min14，8+5=13 目前只有v7是T标号，故令：P(v7)13。从城镇v1到v7之间的最短路径为(v1，v2，v3，v5，v6，v7)，最短路径长度为13。,2023/8/2

20、0,第5章 物流运输系统规划与设计,Page47,二、多点间运输（起始点或目的点不唯一的运输调配问题）典型的如产销平衡运输问题求解的方法（了解）单纯形法表上作业法（最小元素法、西北角法和伏格尔法）,2023/8/20,第5章 物流运输系统规划与设计,Page48,三、单回路运输（TSP问题）（起始点和目的点是同一个的运输问题：单一回路；遍历性）求解的方法最近临点法最近插入法,2023/8/20,第5章 物流运输系统规划与设计,Page49,四、VRP问题（车辆路径问题，多条回路，遍历）求解的方法：扫描算法节约里程法,2023/8/20,第5章 物流运输系统规划与设计,Page50,节约法,P1

21、,P2,A,P1,P2,A,d1,d2,d1,d2,d12,2023/8/20,第5章 物流运输系统规划与设计,Page51,节约法的条件,运力满足要求，其不使车辆超载节约量大于零，即d1+d2d12车辆每天的总运行时间及里程满足规定的要求在满足条件下，按照节约量由大到小的顺序把客户联成一条回路。,2023/8/20,第5章 物流运输系统规划与设计,Page52,实例求解,P为配送中心AI为配送点连线为里程括号内数据为需求量t配送中心有2t和4t车辆一次巡回里程不能超过35km（约束条件）,2023/8/20,第5章 物流运输系统规划与设计,Page53,步骤,最短路径矩阵节约里程矩阵节约里程

22、顺序列表参考约束条件（重量、容积、行驶里程等）确定配车顺序,2023/8/20,第5章 物流运输系统规划与设计,Page54,1 计算配送中心至各点之间，各点之间最短距离,在图上进行多条路径距离比较，最终确定,2023/8/20,第5章 物流运输系统规划与设计,Page55,2 用节约法确定各点之间节约里程,计算公式：AB=PA+PB-AB,节约里程为负，取0,2023/8/20,第5章 物流运输系统规划与设计,Page56,3 按照节约里程进行排序,尽量使节约里程最多的点组合装车,2023/8/20,第5章 物流运输系统规划与设计,Page57,4 根据节约里程排序表和配车（重量限制）、车辆

23、行驶里程等约束条件，渐进绘出配送路径。,路径A：4t车，走行32km，载重量3.7t；路径B：4t车，走行31km，载重量3.9t；路径C：2t车，走行30km，载重量1.8t。总共走行里程93km，共节约里程63km。,2023/8/20,第5章 物流运输系统规划与设计,Page58,物流通道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。合理的物流通道布局，能够提高一个国家和区域的物流运作水平；在企业物流运营中，通过选择合理的物流通道，能够充分利用各种运输方式的优势，

24、提高运输效率。,4 物流通道规划,2023/8/20,第5章 物流运输系统规划与设计,Page59,要素来源地需求地物流节点及设施物流信息平台,一、通道构成要素和层次,层次物流通道根据通道网络的层次，可以划分为不同层次。,2023/8/20,第5章 物流运输系统规划与设计,Page60,交通运输网络和运输组织相协调的原则与城市或区域发展战略规划和综合交通规划协调一致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符合物流节点间的相互衔接优化的需要综合运输协调发展原则需要和可能相结合原则,二、通道规划的原则,2023/8

25、/20,第5章 物流运输系统规划与设计,Page61,1、划分交通小区2、OD调查与分析3、需求预测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,三、物流通道规划步骤,2023/8/20,第5章 物流运输系统规划与设计,Page62,2023/8/20,第5章 物流运输系统规划与设计,Page63,2023/8/20,第5章 物流运输系统规划与设计,Page64,2023/8/20,第5章 物流运输系统规划与设计,Page65,四阶段模型货运交通量的生成货运交通量的分布预测交通方式分担量预测交通量分配,2023/8/20,第5章 物流运输系统规划与设计,Page66,四、物流通道规划常用模型,其它相关模型宏观经济模型价值-重量模型时间分布模型模式分担模型货物-车辆模型,2023/8/20,第5章 物流运输系统规划与设计,Page67,四、物流通道规划常用模型,2023/8/20,第5章 物流运输系统规划与设计,Page68,思考题,1.综合运输系统包含哪几种运输方式？各有什么优缺点？2.物流运输系统的功能和特点。3.什么是多式联运？其特点是什么？4.掌握多式联运选择方法。5.掌握标号法求解最短路。6.掌握节约里程法求解多回路运输问题。,