基于節(jié)約算法的港口集裝箱運(yùn)輸路徑優(yōu)化分析

黃土榮

摘要：港口集裝箱運(yùn)輸在運(yùn)輸行業(yè)占有重要的地位，隨著時代的發(fā)展，港口集裝箱運(yùn)輸有著更加開闊的發(fā)展前景，但是同時發(fā)展的同時還存在一些不容忽視的問題[1]，本研究介紹了當(dāng)前港口集裝箱運(yùn)輸發(fā)展現(xiàn)狀以及存在的不足，并基于節(jié)約算法提出了相關(guān)的港口集裝箱運(yùn)輸路徑優(yōu)化策略。

關(guān)鍵詞：港口集裝箱運(yùn)輸;節(jié)約算法;路徑優(yōu)化;分析探究

分類號：F552.7

當(dāng)前，對外貿(mào)易的不斷發(fā)展，我國對于港口集裝箱運(yùn)輸?shù)闹匾暢潭纫灿兴嵘?，我國港口集裝箱運(yùn)輸是世界集裝箱系統(tǒng)重要的組成部分。港口集裝箱運(yùn)輸不斷得到發(fā)展的同時，其倉儲量、運(yùn)輸成本、運(yùn)輸效率都迎來了新挑戰(zhàn)[2]。如何基于節(jié)約算法的發(fā)展下，探究分析出港口集裝箱運(yùn)輸路徑，降低港口集裝箱運(yùn)輸成本，實(shí)現(xiàn)利益最大化的同時，將運(yùn)輸效率做到最好。對于集裝箱的運(yùn)輸路徑優(yōu)化，本質(zhì)上就是對于配送車輛的調(diào)度問題，港口的貨物量不斷增漲，集裝箱的作業(yè)量隨著增漲，港口的倉儲量時長出現(xiàn)擁堵、港城的信息出現(xiàn)延誤，港口貨物推擠時間過長，從而導(dǎo)致了運(yùn)營成本出現(xiàn)了“高穩(wěn)定”的狀態(tài)，因此，基于基于節(jié)約算法提出了相關(guān)的港口集裝箱運(yùn)輸路徑優(yōu)化策略是非常有必要的。

一、港口集裝箱發(fā)展現(xiàn)狀

1.集裝箱聯(lián)盟集團(tuán)開始形成

集裝箱的物流聯(lián)盟之間聯(lián)系越發(fā)緊密，船舶與倉位實(shí)現(xiàn)了共享工作的模式。船舶之間，雖然是載體相同，但是其依然保持著自己獨(dú)特的發(fā)展計(jì)劃以及商務(wù)計(jì)劃，彼此間的運(yùn)作更加有效。

2.各類集裝箱物理指標(biāo)越來越大

港口集裝箱的船舶，其長度以及寬度都朝著擴(kuò)大的方向發(fā)展，集裝箱數(shù)量越來越多，其所能承受的負(fù)荷量不斷提升[3]。一些較大的船舶公司，已經(jīng)開始訂購大型的船舶，以追求集裝箱成本的最小化。

3.與信息技術(shù)相互融合

在航運(yùn)業(yè)的不斷發(fā)展下逐漸開發(fā)了集裝箱管理系統(tǒng)，互聯(lián)網(wǎng)、衛(wèi)星定位系統(tǒng)以及跟蹤系統(tǒng)都方便了工作人員對于貨物具體位置的了解。電子文件也得到了廣泛運(yùn)用，例如對于政府文件的傳達(dá)以及貨運(yùn)單據(jù)的收集。

二、港口集裝箱發(fā)展不足

1.港口裝備不完善

港口不斷接觸新技術(shù)的同時，新問題也接踵而來，新設(shè)備發(fā)生故障后不能及時地進(jìn)行搶修與處理，這樣就導(dǎo)致了集裝箱船舶不斷增加在港口的時間，延誤了正常的班期。除此以外，進(jìn)口貨物有許多不能用集裝箱運(yùn)輸，出口貨物必須要用集裝箱運(yùn)輸，這樣就產(chǎn)生了不平衡的空重箱比例，對于集裝箱榆樹利益產(chǎn)生不好的影響。

2.相關(guān)人員短缺

由于我國部分地區(qū)的港口集裝箱建設(shè)起步較晚，先進(jìn)的人才與先進(jìn)的管理理念還存在欠缺，傳統(tǒng)的管理手法，無法將港口集裝箱運(yùn)輸管理提升。在利益的驅(qū)使下，不少私人性質(zhì)的、規(guī)模較小的碼頭逐漸出現(xiàn)，重復(fù)建設(shè)極易造成碼頭岸線資源的浪費(fèi)。

三、港口集裝箱運(yùn)輸現(xiàn)狀路徑優(yōu)化分析

相關(guān)研究表明，對于集裝箱運(yùn)輸路徑的優(yōu)化，主要集中于配送時間準(zhǔn)確度方面，節(jié)約算法簡稱為C-W算法，它的主要目的在于解決車輛路程的優(yōu)化問題，以客戶的需求量小于或者等于運(yùn)輸車輛的總載重量為前提不斷優(yōu)化運(yùn)輸路徑，從而達(dá)到降低運(yùn)輸成本的目的。

1.模型假設(shè)

進(jìn)港運(yùn)輸、出港運(yùn)輸、空箱運(yùn)輸主要構(gòu)成了集裝箱物流的主要輸送方式，筆者選取了出港運(yùn)輸進(jìn)行研究，建立帶時間窗的車輛路徑優(yōu)化模型，不斷約束，達(dá)到最低整體運(yùn)輸總成本。主要有五個假設(shè)：設(shè)定車輛的初始位置就在物流配送點(diǎn);設(shè)定每位客戶的具體貨物運(yùn)輸量已知;設(shè)定運(yùn)輸車輛始終為相同車型、相同裝載量;設(shè)定多為客戶已知物流配送點(diǎn)，且一個港口存在多個配送點(diǎn);設(shè)定只存在拼箱運(yùn)輸方式、整箱運(yùn)輸方式[4]。

2.模型建立

模型的建立以最小運(yùn)輸成本為目標(biāo)函數(shù)，主要構(gòu)成要素包括運(yùn)輸成本、時間延誤成本、固定成本三個大類。首先對于時間延誤成本，可以劃分為車輛早到等待時間成本、車輛遲到而延誤的時間成本，本研究主要以車輛晚到而造成了損失成本為主。固定成本主要分為車輛司機(jī)勞動價(jià)值的成本、車輛的調(diào)動成本，建立相關(guān)模型。

（1）案例分析

本研究主要以舟山至寧波港口群，M公司作為本次研究的對象，主要涉及到以下數(shù)據(jù)：共有10個客戶目標(biāo)、固定有3輛運(yùn)輸汽車、集裝箱的固定載重是10噸、車輛平均配速一小時可以行駛60千米、單位公里的運(yùn)價(jià)是3.3元、一趟運(yùn)輸成本為411元、車輛運(yùn)輸距離最遠(yuǎn)不超過95千米、時間上的延誤為每小時30元。根據(jù)這些已知的數(shù)據(jù)，運(yùn)用節(jié)約算法，可以得出如果只考慮路徑最優(yōu)，實(shí)現(xiàn)車輛運(yùn)輸成本最低，存在時間延誤，將損失120元，運(yùn)輸總成本為1245.12元;如果只考慮客戶的規(guī)定時間，不能存在延誤，那么運(yùn)輸總成本為1302.66元;如果要將路徑優(yōu)化、客戶規(guī)定時間都考慮在內(nèi)，依然會存在無法避免的延誤，將會損失30元，總運(yùn)輸成本是1218.5元。因此，通過以上三種情況的對比，可以得出，第三種路徑優(yōu)化方式是最好的，其總路程會減少34.7千米、運(yùn)輸成本能夠隨之減少114.511。

四、結(jié)? 語

本研究主要介紹了當(dāng)前港口集裝箱運(yùn)輸發(fā)展現(xiàn)狀以及存在的不足，以集裝箱出港運(yùn)輸環(huán)節(jié)總成本最小化的角度，基于節(jié)約算法提出了相關(guān)的港口集裝箱運(yùn)輸路徑優(yōu)化策略。通過對三種不同目標(biāo)的算法情況，找到最優(yōu)化的路徑[5]。盡管如此，實(shí)際的運(yùn)輸過程中，也存在著無法控制的突發(fā)狀況，例如道路擁擠、天氣惡劣、客戶時間窗等因素，都會對最終的成本產(chǎn)生影響。港口運(yùn)輸公司應(yīng)該將多種方式聯(lián)合起來，在尋找減少運(yùn)輸成本方法的同時，還要不斷減少港口堆場，減少貨物的堆積量。

參考文獻(xiàn)：

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