基于路徑選擇的多式聯(lián)運網(wǎng)絡優(yōu)化研究

劉彥峰 蘭州交通大學交通運輸學院

多式聯(lián)運是指從托運地到目的地采用2種及其以上的運輸方式對貨物進行運輸，貨物經(jīng)托運人托運以后，在運輸過程中運輸方式和路徑的確定全部由多式聯(lián)運經(jīng)營人決策，貨主只需要繳納全程的貨物運輸費用和運輸保險，其主要特點是貨物進行一次付費、全程托運、無縫銜接。

1 基于路徑選擇的多式聯(lián)運網(wǎng)絡優(yōu)化模型研究

1.1 基于路徑選擇的多式聯(lián)運網(wǎng)絡優(yōu)化模型構建

以運輸時間最短和運輸成本最省為目標，對模型做以下的幾點假設：①運輸方式的轉換只能在節(jié)點進行；②貨物在從起點到終點的運輸途中不能分開；③在各運輸節(jié)點基礎設施不存在問題；④在運輸節(jié)點只考慮換乘時間和換乘成本；⑤在不同的運輸路徑同種運輸方式的速度相同；⑥在運輸途中各節(jié)點之間的權值保持不變。在此基礎上，構建基于路徑選擇的多式聯(lián)運網(wǎng)絡優(yōu)化模型如下。

公式⑴表示以運輸成本和運輸時間最小為目標的目標函數(shù)；公式⑵表示貨物只有一個起運點，起運點貨物只有運出沒有運入；公式⑶表示貨物在中間運輸節(jié)點運入與運出量相等；公式⑷表示貨物在運輸過程中的目的地只有一個，只有運入沒有運出；公式⑸表示在任意兩個相鄰的運輸節(jié)點之間只能采用一種運輸方式；公式⑹表示在某個轉運節(jié)點轉運方式為一種或者是沒有；公式⑺表示聯(lián)運全程運輸方式的選擇具有一致性，即假如在第i個節(jié)點由第j種運輸方式變?yōu)榈趈+1種運輸方式，那么就可以判斷出從節(jié)點i+1到節(jié)點i，聯(lián)運貨物采用的是第j種運輸方式，同時也可以推測出，從第i個節(jié)點到第i+1個節(jié)點，貨物將采用第j+1種方式運輸；公式⑻表示聯(lián)運貨物必須在不超過運輸期限規(guī)定的時間內送達。

2 算例分析

某多式聯(lián)運企業(yè)，應承運人的要求，現(xiàn)需將一批普通貨物從產(chǎn)地O運往銷地D并交于銷地負責人,途中有V1，V2，V3，V44個集裝箱中轉站可供選擇中轉。在這4個中轉站之中，O到V1和V3可以進行公路和鐵路2種運輸方式的轉換；O到V2，V3到V4只可以進行水路運輸；V1，V2，V4到M均可進行公路、鐵路、水路3種運輸方式的轉換。貨物托運人要求在15天時間內貨物從O地運輸?shù)組地。

根據(jù)基礎數(shù)據(jù)，把不同運輸方式在不同區(qū)間的運輸成本、不同運輸方式在不同節(jié)點的換乘成本以及代入目標函數(shù)中，將不同運輸方式在不同區(qū)間的運輸時間和不同運輸方式在不同節(jié)點的換乘時間代入時間限制模型，將用參數(shù)替換變量的

多式聯(lián)運路徑優(yōu)化模型輸入Lingo12.0 求解引擎，Lingo軟件運行結果統(tǒng)計如表3所示。

表3 Lingo軟件運行結果統(tǒng)計表Tab.4 Lingo software running results statistics.

從表3中可以看出在滿足運到期限的前提下，最省的運輸方式為先走公路再走水路的運輸方案，運輸?shù)目偝杀緸?1 000元，此時貨物的運輸時間為289 h，滿足貨物的運到期限。即在滿足托運人要求的運到期限限制下，采用數(shù)學模型求出了一條比較優(yōu)的路線，達到了在滿足運到期限的條件下，降低運輸成本的目標。

3 結束語

基于運輸方式選擇的多式聯(lián)運路徑優(yōu)化模型，將運輸方式的選擇轉換為虛擬的運輸路徑，從而構建多式聯(lián)運網(wǎng)絡的路徑優(yōu)化模型。規(guī)劃合理的多式聯(lián)運路徑網(wǎng)絡能夠加速貨物的送達速度，該模型對于目前流行的快遞業(yè)和鐵路快運業(yè)有著重要的現(xiàn)實意義。

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