距離和時間雙重視角下物流運(yùn)輸路線優(yōu)化探討

摘 要：物流運(yùn)輸企業(yè)主要的經(jīng)營費(fèi)用為運(yùn)輸費(fèi)用，而運(yùn)輸費(fèi)用的主要影響因素為距離和時間。

關(guān)鍵詞：運(yùn)輸路線；路線優(yōu)化

一、物流運(yùn)輸路線對企業(yè)物流成本的影響

物流運(yùn)輸能夠打破時間、空間的限制，將有效的資源分配到需要資源的地區(qū)。物流運(yùn)輸主要承擔(dān)移動貨物的任務(wù)，物流運(yùn)輸?shù)闹饕M(fèi)用包括車輛費(fèi)用、人工費(fèi)用；車輛費(fèi)用包括車輛運(yùn)輸路線所產(chǎn)生的油費(fèi)、物流運(yùn)輸損壞費(fèi)用；人工費(fèi)用包括物流運(yùn)輸人員裝貨、運(yùn)貨、等待收貨人員所產(chǎn)生的時間費(fèi)用，以及延遲到達(dá)目的地所產(chǎn)生的延誤費(fèi)用。而對于那些保存期較短的物品，還需要特殊的交通工具進(jìn)行運(yùn)輸，比如：生鮮冷凍產(chǎn)品、鮮果蔬菜產(chǎn)品等。

因此物流運(yùn)輸在企業(yè)物流成本中，占據(jù)大多數(shù)的物流資金，是影響企業(yè)物流成本的主要因素。所以對物流運(yùn)輸路線的選擇，對物流運(yùn)輸時間的合理分配，成為節(jié)約物流成本的有效手段。以往的物流運(yùn)輸路線方案只考慮某一種單一因素，進(jìn)行最短物流運(yùn)輸路線的選擇，最短物流運(yùn)輸時常的選擇。這樣的物流運(yùn)輸路線優(yōu)化沒有考慮實(shí)際的路況信息、交通狀況信息、突發(fā)情況等，因此產(chǎn)生的結(jié)論與實(shí)際情況相差較遠(yuǎn)。

二、基于距離視角下物流運(yùn)輸路線優(yōu)化研究

1.以距離為主的物流運(yùn)輸最短路徑分析。物流運(yùn)輸有著規(guī)定的始發(fā)地、目的地，而在始發(fā)地與目的地中間的物流運(yùn)輸路線，則可以自由的進(jìn)行選擇。目前某物流運(yùn)輸公司設(shè)計(jì)出一套完整的物流運(yùn)輸路線圖，將一批物資按照路線圖中的行走路線，安全的運(yùn)送到目的地（即從A地運(yùn)到H地，單位：km）。運(yùn)送要經(jīng)過多個不同的地點(diǎn)，路線的選擇也比較自由，下面是該公司物流運(yùn)輸路線圖：

若按照最短路線進(jìn)行規(guī)劃，則從起始地點(diǎn)到目的地有多種不同的組合方案，具體的組合方案分為以下幾種：首先我們可以求出A、B間的最短路線。A、B間的路線有：A-B（50）；A-C-B（110）；A-D-C-B（332），因此A、B的最短路線為50km。A、C間的路線有：A-C（75）；A-B-C（85）；A-D-C（257），因此A、C的最短路線為75km。A、D間的路線有：A-D（177）；A-B-C-D（165），因此A、D間的最短路線為165km。A、E間的路線有：A-B-E（118）；A-B-C-F-E（238）；A-B-C-D-G-F-E（373），因此A、E間的最短路線為118km。A、F間的路線有：A-B-E-F（188）；A-B-C-F（168）；A-B-C-D-G-F（303），因此A、F間的最短路線為168km。A、G間的路線有：A-B-C-F-G（218）；A-B-C-D-G（253），因此A、G間的最短路線為218km。A、H間的路線有：A-B-E-H（213）；A-B-C-F-H（270）；A-B-C-F-G-H（338），因此A、H間的最短路線為213km。

以上分析可以得出：若只考慮最短路線問題，則A、H間的最短路線可以通過上述計(jì)算得出，最短路線為213km。但從A-H間的運(yùn)輸過程中，還會受到運(yùn)輸路線的交通堵塞狀況、交通路況等方面因素的影響。若單純的就運(yùn)輸路線進(jìn)行分析，得出的結(jié)果必定是不準(zhǔn)確的。城市交通網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，使得城市交通擁堵問題日益嚴(yán)重。而物流運(yùn)輸在路線設(shè)定的過程中，必定要穿過多個中間城市，而在中間城市停留的時間、穿行的多余路線，也應(yīng)該包括在物流運(yùn)輸成本當(dāng)中。運(yùn)輸企業(yè)在物流運(yùn)輸?shù)倪^程中，有時候需要舍棄那些距離較近的擁堵線路，選擇那些路線較遠(yuǎn)路況較好的運(yùn)輸線路進(jìn)行運(yùn)輸。

若在以最短距離為基礎(chǔ)的前提下，參考最短時間進(jìn)行物流運(yùn)輸路線的選擇。那我們可以將物流運(yùn)輸距離、物流運(yùn)輸時間設(shè)定為不同的權(quán)重，根據(jù)不同路線權(quán)數(shù)的多少，進(jìn)行最適合運(yùn)輸路線的選擇。目前我們將物流運(yùn)輸距離作為主要的參考因素，物流運(yùn)輸距離的權(quán)數(shù)設(shè)置為0.8；物流運(yùn)輸時間作為附加參考因素，物流運(yùn)輸時間的權(quán)數(shù)設(shè)置為0.2。

2.加權(quán)組合數(shù)值的計(jì)算。根據(jù)不同路線的加權(quán)組合，制定出加權(quán)組合數(shù)值表。在加權(quán)組合數(shù)值表中，不同的運(yùn)行距離搭配不同的運(yùn)行時間，運(yùn)行距離段的路線并不一定有短的運(yùn)行時間。根據(jù)不同物流運(yùn)輸路線的交通狀況，制定出加權(quán)組合數(shù)值表：

基于距離的加權(quán)組合數(shù)值表

根據(jù)以上的加權(quán)組合數(shù)值表，我們繼續(xù)進(jìn)行A、H兩地間的最短路線計(jì)算。在對每個線路的加權(quán)組合數(shù)進(jìn)行疊加運(yùn)算以后，我們得出A-B-E-H的運(yùn)輸線路，仍舊為最優(yōu)運(yùn)輸線路，運(yùn)輸線路的加權(quán)數(shù)值為193.4。這種結(jié)合物流線路交通狀況的物流運(yùn)輸?shù)挠?jì)算方法，得到的結(jié)果比較準(zhǔn)確、合理。

三、基于時間視角下物流運(yùn)輸路線優(yōu)化研究

1.數(shù)學(xué)模型的建立。對于控制時間的物流運(yùn)輸研究，首先需要找到車輛行駛的最短路線。根據(jù)多個短路線的不同物流運(yùn)輸時間，再進(jìn)行物流運(yùn)輸最短路線的分析。在時間視角下物流運(yùn)輸路線，需要根據(jù)準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行線路分析。物流運(yùn)輸路線的數(shù)學(xué)模型，包括各種變量、目標(biāo)函數(shù)、約束條件等。而我們在物流運(yùn)輸路線優(yōu)化的過程中，首先要考慮的問題是物流運(yùn)輸成本問題。物流運(yùn)輸成本也包括多方面的內(nèi)容，主要分為固定成本、不固定成本兩部分。固定成本主要包含汽車、稅務(wù)等固定組成部分，不固定成本主要包含物流運(yùn)輸人員工作時長、物流運(yùn)輸行駛的路線、耗費(fèi)的原油等多種不確定因素。因此我們可以將物流運(yùn)輸費(fèi)用表示為：物流運(yùn)輸費(fèi)用=過路費(fèi)+路況費(fèi)用系數(shù)x距離x（車輛重量+裝載貨物重量）。

（1）路況費(fèi)用系數(shù)：汽車在各種路況中行駛所產(chǎn)生的磨損、車輛維修所花費(fèi)的費(fèi)用、以及所消耗的原油量等，這些都為路況費(fèi)用系數(shù)所產(chǎn)生的額外費(fèi)用。路況費(fèi)用系數(shù)=路況等級x（原油消耗系數(shù)+車輛維修系數(shù)）x車型修正系數(shù)（2）車型修正系數(shù)：車輛在承載量為1噸的情況下，行駛1公里所產(chǎn)生的費(fèi)用修正系數(shù)。

物流運(yùn)輸車輛具有規(guī)定的處罰時刻、到達(dá)時刻，但在實(shí)際物流運(yùn)輸?shù)倪^程中，會由于中途一系列的不確定因素，導(dǎo)致最終到達(dá)目的地時間的延遲或者提前。根據(jù)始發(fā)地、目的地間的距離長度、路況信息，將物流運(yùn)輸?shù)男旭倳r間規(guī)定在一定的范圍內(nèi)。也就是說在規(guī)定的時間內(nèi)，物流運(yùn)輸需要將貨物運(yùn)送目的地。而始發(fā)地、目的地間的物流運(yùn)輸時間，存在著多種多樣的時間影響因素。因此始發(fā)地、目的地間的物流運(yùn)輸時間，可以用以下公式進(jìn)行表示：始發(fā)地、目的地間的物流運(yùn)輸時間T=物流裝車與等待出發(fā)時間+運(yùn)輸距離x路況修正系數(shù)x車型修正系數(shù)x裝載修正系數(shù)/車輛行駛速度（3）裝載修正系數(shù)：物流運(yùn)輸車輛在裝載不同重量的貨物后，具有不同的運(yùn)輸速度限制；特別是裝載重量比較大的貨物后，車輛的運(yùn)輸速度會顯著的下降。根據(jù)以上的兩地物流運(yùn)輸時間公式，能夠清楚的得到各個線路的運(yùn)輸時長。

在最短物流運(yùn)輸時間的前提下，進(jìn)行物流運(yùn)輸費(fèi)用的計(jì)算。根據(jù)物流運(yùn)輸?shù)馁M(fèi)用信息，建立目標(biāo)函數(shù)模型：minZ=∑（i=0...n）∑（j=0...n）XijCij（注：Xij：物流運(yùn)輸車輛從i點(diǎn)到j(luò)點(diǎn)的行駛狀況，用0或者1表示；Cij：物流運(yùn)輸車輛從i點(diǎn)到j(luò)點(diǎn)的運(yùn)輸費(fèi)用，根據(jù)公式1計(jì)算出最終的運(yùn)輸費(fèi)用。）

約束條件：∑（i=0...n）∑（j=0...n）XijTij+TmT（注：Tij：物流運(yùn)輸車輛從i點(diǎn)到j(luò)點(diǎn)的行駛時間；Tm：物流運(yùn)輸車輛在裝車、行駛過程中所等待的時長。）

2.算法思路。物流運(yùn)輸?shù)膬?yōu)化路線圖的主要特點(diǎn)為：每條路線上都有確定的非負(fù)實(shí)數(shù)對應(yīng)，這種作圖方式被稱為賦權(quán)圖。賦權(quán)圖可以用對應(yīng)的數(shù)值表示：D=（V，A），各個弧度可以用aij=（vi，vj）表示；費(fèi)用權(quán)ω（aij）=ωij；時間權(quán)θ（aij）=θij。狄克斯特拉算法主要計(jì)算一個頂點(diǎn)到其余各頂點(diǎn)的最短路徑，是解決有向圖最短路徑問題的最有效方法。其基本原理是：每次新擴(kuò)展一個距離最短的點(diǎn)，就要將周圍的相鄰點(diǎn)進(jìn)行一次距離更新。對于所有邊權(quán)都為正的情況而來，由于其周圍不會存在一個距離更短的無擴(kuò)展點(diǎn)，因此該點(diǎn)與頂點(diǎn)的距離永遠(yuǎn)保持恒定。這種計(jì)算周圍最短距離的方法具有著嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)性，是經(jīng)過實(shí)際檢驗(yàn)的正確算法。任意vs，vt兩點(diǎn)間的最短路徑μ，可以用以下字母表示：vs，...，vj，...，vk，...，vt。

通過最短路徑的分析可以得出：最短路徑μ為vs到vj或者vk的最短路徑。因此μ不僅是整條完整運(yùn)輸路線中的最短路徑，而且是各個支路路線中的最短路徑，所有的支路路線最短路徑互相疊加，形成整條運(yùn)輸路線的最短路徑。本文運(yùn)用路徑的擴(kuò)張作用，進(jìn)行最短路線間的互相疊加。

影響物流運(yùn)輸合理化的因素很多，起決定作用的有五個方面，稱作合理運(yùn)輸?shù)摹拔逡亍薄?/p>

（1）運(yùn)輸距離。運(yùn)輸過程中，運(yùn)輸時間、運(yùn)輸運(yùn)費(fèi)等若干技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)都與運(yùn)輸距離有一定的關(guān)系。運(yùn)距長短是運(yùn)輸是否合理的一個最基本的因素。

（2）運(yùn)輸環(huán)節(jié)。每增加一個運(yùn)輸環(huán)節(jié)，勢必要增加運(yùn)輸?shù)母綄倩顒?，如裝卸，包裝等，各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)也會因此發(fā)生變化，因此減少運(yùn)輸環(huán)節(jié)有一定的促進(jìn)作用。

（3）運(yùn)輸工具。各種運(yùn)輸工具都有其優(yōu)勢領(lǐng)域，對運(yùn)輸工具進(jìn)行優(yōu)化選擇最大限度的發(fā)揮運(yùn)輸工具的特點(diǎn)和作用，是運(yùn)輸合理化的重要的一環(huán)。

（4）運(yùn)輸時間。在全部物流時間中運(yùn)輸時間占絕大部分，尤其是遠(yuǎn)距離運(yùn)輸，因此，運(yùn)輸時間的縮短對整個流通時間的縮短起決定性的作用。此外，運(yùn)輸時間縮短，還有待加速運(yùn)輸工具的周轉(zhuǎn)，充分發(fā)揮運(yùn)力效能，提高運(yùn)輸線路通過能力，不同程度地改善不合理。

（5）運(yùn)輸費(fèi)用。運(yùn)費(fèi)在全部物流費(fèi)用中占很大的比例，運(yùn)費(fèi)高低在很大程度上決定整個物流系統(tǒng)的競爭能力。實(shí)際上，運(yùn)費(fèi)的相對高低，無論對貨主還是對物流企業(yè)都是運(yùn)輸合理化的一個重要的標(biāo)志。運(yùn)費(fèi)的高低也是各種合理化措施是否行之有效的最終判斷依據(jù)之一。

四、結(jié)束語

企業(yè)物流運(yùn)輸路線的優(yōu)化問題，是綜合距離、時間、物流運(yùn)輸成本、物流材料損耗等多方面因素的問題。因此在物流運(yùn)輸路線的優(yōu)化方面，要綜合距離、時間等多方面因素進(jìn)行分析，根據(jù)不同因素所占的權(quán)重大小，采取適當(dāng)?shù)倪\(yùn)輸策略、運(yùn)輸路徑，完成企業(yè)規(guī)定的運(yùn)輸工作。

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作者簡介：吳鴻雁（1994- ），女，漢族，重慶梁平人，本科在讀，研究方向：物流