基于TransCAD的烏魯木齊市社區(qū)蔬菜直銷統(tǒng)一配送路徑優(yōu)化研究

李 莉，鐘 蓮（新疆農(nóng)業(yè)大學(xué) 機(jī)械交通學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830052）

LI Li,ZHONG Lian (School of Machinery and Traffic,Xinjiang Agriculture University,Urumqi 830052,China)

自2010年9月起，烏魯木齊市通過(guò)政府搭建平臺(tái)，企業(yè)運(yùn)行開(kāi)展，社區(qū)出人出力，成功探索出一種新的蔬菜銷售模式——社區(qū)蔬菜直銷，這一舉措的最終目的是為了有效平抑菜價(jià)，保證市民能就近買上低價(jià)蔬菜。與2010年相比，2011年烏魯木齊CPI上漲了4.5%，低于全國(guó)5.4%和新疆5.9%的漲幅，在全疆各地居民消費(fèi)價(jià)格指數(shù)漲幅排名中處于末位。烏魯木齊市低位運(yùn)行的菜價(jià)，明顯拉低了CPI，這應(yīng)歸功于烏魯木齊市社區(qū)蔬菜直銷模式的推廣。預(yù)計(jì)今年，新疆會(huì)推進(jìn)建設(shè)2000個(gè)社區(qū)蔬菜直銷店。

烏魯木齊市社區(qū)蔬菜直銷配送中心目前基本實(shí)現(xiàn)了蔬菜的統(tǒng)一采購(gòu)，每日可以保質(zhì)保量為各社區(qū)直銷菜店組貨，但是做不到為各菜店統(tǒng)一配送蔬菜。主要是因?yàn)楦魃鐓^(qū)蔬菜直銷配送中心認(rèn)為蔬菜統(tǒng)一配送路徑復(fù)雜、服務(wù)次數(shù)多、配送成本高，所以現(xiàn)在依然是各菜店負(fù)責(zé)人自己開(kāi)車或租車去配送中心取菜。本文將TransCAD軟件運(yùn)用于烏魯木齊市社區(qū)蔬菜直銷統(tǒng)一配送路徑優(yōu)化問(wèn)題研究中，以沙依巴克區(qū)為例，提供了一套方便可行的蔬菜統(tǒng)一配送路徑設(shè)計(jì)的實(shí)施方案，為全面推行烏魯木齊市社區(qū)蔬菜直銷的統(tǒng)一管理提供科學(xué)的參考依據(jù)。

1 TransCAD軟件功能簡(jiǎn)介

TransCAD軟件系統(tǒng)是由美國(guó)Caliper公司開(kāi)發(fā)的，將地理信息系統(tǒng)（Geography Information System,GIS）同規(guī)劃模型、物流應(yīng)用程序充分結(jié)合起來(lái)的軟件，旨在幫助交通運(yùn)輸專業(yè)人員接收、分析、處理、可視化各種交通運(yùn)輸信息和地理數(shù)據(jù)[1]。TransCAD軟件是建立交通信息和決策支持系統(tǒng)的理想工具；也可作為構(gòu)建復(fù)雜的交通分析、運(yùn)籌學(xué)和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)模型的輔助工具[2]。

TransCAD軟件提供了解決各種交通問(wèn)題的多種功能模型，包括網(wǎng)絡(luò)分析模型、路徑選擇和物流模型、交通運(yùn)輸需求預(yù)測(cè)模型、分區(qū)與定位模型等。作為一種先進(jìn)的地理信息系統(tǒng)軟件，TransCAD可以生成地圖，建立和維護(hù)地理數(shù)據(jù)庫(kù)，進(jìn)行多種空間分析，其獨(dú)特的顯示技術(shù)可以制作清晰、高質(zhì)量的路線圖[3-4]。

2 基于TransCAD的社區(qū)蔬菜直銷統(tǒng)一配送路徑優(yōu)化實(shí)現(xiàn)步驟

本文以烏魯木齊市沙依巴克區(qū)已經(jīng)建成投入運(yùn)營(yíng)的66家社區(qū)蔬菜直銷店為例，在符合同一條路線上所有蔬菜配送需求量總和不大于一輛配送車的額定載重量，達(dá)到出行距離、出行時(shí)間最小化的前提條件下，解決蔬菜從單一配送中心統(tǒng)一配送至各家社區(qū)直銷店的路徑優(yōu)化問(wèn)題。

2.1 社區(qū)蔬菜直銷統(tǒng)一配送網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)建

在地圖上以烏魯木齊市沙依巴克區(qū)民之樂(lè)社區(qū)蔬菜直銷配送中心為核心截取蔬菜統(tǒng)一配送區(qū)域（如圖1所示），添加配送中心和各社區(qū)蔬菜直銷店圖層數(shù)據(jù)，標(biāo)識(shí)出具體的配送中心和直銷菜店的位置，導(dǎo)出并保存配送中心及社區(qū)蔬菜直銷店圖層的地理文件。

圖1 沙依巴克區(qū)社區(qū)蔬菜統(tǒng)一配送區(qū)域截取

打開(kāi)軟件導(dǎo)出的標(biāo)準(zhǔn)地理文件，添加社區(qū)菜店、配送中心圖層。以路網(wǎng)層作為工作層，選擇Dataview-Modify Table為該層設(shè)置添加Speed、Time字段信息，字段類型分別設(shè)置為Real（4byte）、Real（8byte），如圖2所示。

社區(qū)菜店圖層需要添加Open Time、Close Time、Fixed Time、Unit Time、Demand等字段，配送中心圖層添加Open Time、Close Time等字段，并分別添加字段屬性，如圖3所示。

圖2 沙依巴克區(qū)社區(qū)蔬菜統(tǒng)一配送路網(wǎng)層數(shù)據(jù)

圖3 沙依巴克區(qū)社區(qū)蔬菜配送中心、直銷菜店圖層數(shù)據(jù)

TransCAD軟件將網(wǎng)絡(luò)定義為一組節(jié)點(diǎn)和連線構(gòu)成，節(jié)點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)中流通開(kāi)始、分流及結(jié)束的位置，連線是網(wǎng)絡(luò)中連接節(jié)點(diǎn)的通道。將社區(qū)蔬菜配送中心、各直銷店圖層及相關(guān)路網(wǎng)圖層信息內(nèi)容選定，點(diǎn)擊Networks/Paths-Create功能菜單，可以生成社區(qū)蔬菜統(tǒng)一配送路徑網(wǎng)絡(luò)。

2.2 社區(qū)蔬菜直銷配送車輛路徑功能參數(shù)設(shè)置

蔬菜直銷配送車輛路徑功能參數(shù)設(shè)置主要是對(duì)配送車輛運(yùn)行的站點(diǎn)、路徑、車輛、距離進(jìn)行參數(shù)設(shè)定，利用TransCAD軟件Routing/logistics—Vehicle Routing功能完成參數(shù)設(shè)置，做出合理的蔬菜統(tǒng)一配送路徑。

依次完成Mode標(biāo)簽的設(shè)置，在Select an Operation Mode中選擇Delivery按鈕。Depot標(biāo)簽設(shè)置應(yīng)選擇社區(qū)蔬菜配送中心圖層的所有特征，將配送中心圖層中Name、Open time、Close time與選項(xiàng)范圍對(duì)應(yīng)。Stop標(biāo)簽設(shè)置需要包含社區(qū)直銷菜店圖層中的Open time、Close time、Fixed time、Unit time、Delivery demand信息設(shè)置。Matrix標(biāo)簽設(shè)置應(yīng)點(diǎn)擊Create Routing Matrix，生成車輛路徑Result Summary，完成矩陣加載，生成社區(qū)蔬菜配送中心與各直銷菜店之間的最短距離矩陣。在Vehicle標(biāo)簽下點(diǎn)擊Create Vehicle Table新建車輛信息表，打開(kāi)Create/Edit Vehicle Table對(duì)話框，Type表示車輛類型，Capacity表示運(yùn)輸車輛的承載能力，No.Vehs表示車輛數(shù)， Cost表示每公里的運(yùn)輸成本。點(diǎn)擊Add Record添加車輛信息，軟件可以生成配送車輛數(shù)據(jù)信息表格，如圖4所示。

圖4 社區(qū)蔬菜直銷統(tǒng)一配送車輛數(shù)據(jù)表格

2.3 社區(qū)蔬菜直銷配送車輛路徑優(yōu)化結(jié)果

社區(qū)蔬菜直銷配送車輛路徑功能參數(shù)設(shè)置完成后，進(jìn)行Routing Matrix和Route Table配置后即可生成社區(qū)蔬菜直銷統(tǒng)一配送路徑報(bào)告表（如圖5所示）及配送路徑圖（如圖6所示）。

圖5 社區(qū)蔬菜直銷統(tǒng)一配送路徑報(bào)告表

圖6 社區(qū)蔬菜直銷統(tǒng)一配送路徑分布圖

3 烏魯木齊市社區(qū)蔬菜直銷統(tǒng)一配送路徑優(yōu)化結(jié)果分析

由圖6所示，所有社區(qū)蔬菜直銷配送車輛從配送中心出發(fā)，配送完畢之后回到配送中心，用不同顏色標(biāo)示不同蔬菜直銷配送路徑。根據(jù)配送路徑報(bào)告可以整理出各條蔬菜直銷統(tǒng)一配送路徑服務(wù)的社區(qū)菜店數(shù)量、配送服務(wù)時(shí)間、出行距離，如表1所示。各條配送路線均可以在9：40之前完成配送任務(wù)，符合烏魯木齊市政府規(guī)定社區(qū)蔬菜直銷店必須在上午10點(diǎn)前開(kāi)門營(yíng)業(yè)的要求。

表1 沙依巴克區(qū)社區(qū)蔬菜直銷統(tǒng)一配送路徑優(yōu)化結(jié)果

實(shí)施社區(qū)蔬菜直銷統(tǒng)一配送方案，可以有效緩解配送中心周邊交通擁堵。蔬菜統(tǒng)一配送時(shí)間包括配送路徑行駛時(shí)間、社區(qū)直銷菜店卸貨服務(wù)時(shí)間及緩沖時(shí)間。各直銷菜店負(fù)責(zé)人自提蔬菜消耗時(shí)間涉及菜店往返配送中心途中行駛時(shí)間、至配送中心驗(yàn)貨、裝貨及辦理相關(guān)手續(xù)時(shí)間以及緩沖時(shí)間。本文選取30km/h作為配送車輛行駛速度，根據(jù)社區(qū)蔬菜直銷統(tǒng)一配送路徑TransCAD軟件優(yōu)化數(shù)據(jù)文件，對(duì)比烏魯木齊市沙依巴克區(qū)社區(qū)蔬菜直銷實(shí)施統(tǒng)一配送、各直銷菜店自提蔬菜兩種模式消耗的配送行駛時(shí)間、配送行駛距離，結(jié)果如表2所示。

表2 沙依巴克區(qū)社區(qū)蔬菜直銷配送模式效果對(duì)比

由以上數(shù)據(jù)可知，依據(jù)社區(qū)蔬菜直銷統(tǒng)一配送模式得到的配送行駛總距離是店長(zhǎng)自提模式的38.48%，配送行駛時(shí)間也相應(yīng)節(jié)約了60%以上，不僅提高了配送效率，而且也降低了物流配送成本。由此可見(jiàn)應(yīng)用TransCAD軟件，求得的烏魯木齊市社區(qū)蔬菜直銷統(tǒng)一配送路徑方案是經(jīng)濟(jì)、可行的。

4 結(jié)論

本文應(yīng)用TransCAD軟件的強(qiáng)大功能，不但減化了烏魯木齊市社區(qū)蔬菜直銷實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一配送的路徑優(yōu)化過(guò)程的復(fù)雜性，而且實(shí)現(xiàn)了優(yōu)化結(jié)果的可視化顯示，可以直觀看出各條配送路徑分擔(dān)的配送物流量。并對(duì)蔬菜直銷統(tǒng)一配送與店長(zhǎng)自提模式進(jìn)行對(duì)比分析，充分證實(shí)了社區(qū)蔬菜直銷統(tǒng)一配送模式的有效性。本次研究使用的方法有通用性，對(duì)烏魯木齊市社區(qū)蔬菜直銷實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一配送有一定的幫助。

[1]湯瑞，張俊友，李慶印.基于transcad的最短路徑分配的研究[J].公路交通科技（應(yīng)用技術(shù)版），2011,83(11)：247-250.

[2]Caliper Corporation.Transcad Transportation GIS Software （Traffic Demand Modeling with Transcad）[M].America：Caliper Corporation,2002.

[3]閆小勇，劉博航.交通規(guī)劃軟件實(shí)驗(yàn)教程（TransCAD 4.X）[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.

[4]魏亮，王來(lái)軍，郭捷.基于TransCAD軟件包解決多配送中心車輛路徑問(wèn)題[J].山東交通學(xué)院學(xué)報(bào)，2012,20(3)：37-41.