基于A物流公司整車發(fā)運的效率優(yōu)化研究

基于A物流公司整車發(fā)運的效率優(yōu)化研究

指導(dǎo)老師程明楊建明組員：昝軍劉洋張贊吳文

摘要：隨著社會分工的不斷細化，將整車運輸業(yè)務(wù)外包給第三方物流企業(yè)，成了許多大型汽車制造企業(yè)發(fā)展核心業(yè)務(wù)的重要依托方式。但是大型汽車制造企業(yè)按品牌大批量規(guī)模化生產(chǎn)模式，對與之合作的第三方物流企業(yè)提出了很高的要求。由于自身存在的問題以及合作鏈條上結(jié)點間的問題，第三方物流企業(yè)在應(yīng)對汽車制造業(yè)的日益增加的巨大發(fā)運量時，也凸顯其力不從心，本文將以A物流公司為例，通過理論研究與實地調(diào)研的方式，應(yīng)用物流技能知識，對A物流公司整車發(fā)運業(yè)務(wù)效率進行優(yōu)化關(guān)鍵詞：第三方物流整車發(fā)運效率優(yōu)化1.項目綜述1.1項目目標(biāo)

本項目主要是通過解決A物流公司的整車出庫業(yè)務(wù)流程/信息平臺及人員不足方面存在的問題，幫助A物流公司找到合理的、科學(xué)的整車調(diào)度業(yè)務(wù)流程以及管理體系，從而提高整車發(fā)運效率，緩解實際發(fā)運執(zhí)行效率與計劃發(fā)運效率之間的矛盾。1.2整體思路

（1）從實踐調(diào)查著手，以數(shù)據(jù)論證，明確整車發(fā)運業(yè)務(wù)存在的根本問題（2）著眼于A物流公司本身，診斷問題的原因

（3）運用物流相關(guān)知識，進行具體優(yōu)化：在解決問題的過程中，運用統(tǒng)計學(xué)、運籌學(xué)、建模仿真等相關(guān)知識幫助A物流公司解決問題提高核心競爭力。2.A物流公司整車發(fā)運現(xiàn)狀分析2.1企業(yè)基本情況介紹

A物流公司是一家新型的現(xiàn)代化第三方物流企業(yè)。主要為汽車生產(chǎn)商及相關(guān)汽車零部件供應(yīng)商提供第三方物流服務(wù)。我們研究的是A物流公司整車物流部負責(zé)的整車發(fā)運業(yè)務(wù),整車業(yè)務(wù)是A物流公司的核心業(yè)務(wù)，A物流公司負責(zé)B汽車制造商的x和y兩種品牌轎車的倉儲和發(fā)運。A公司沒有自己的拖車，但它旗下有七家承運商，分別完成這兩種品牌轎車到全國各地相關(guān)4S店的運輸。2.2整車發(fā)運過程中出現(xiàn)的問題分析2.2.1整車發(fā)運過程中發(fā)生的不理想情況

圖1A公司201*年3月實際與計劃發(fā)運情況比較

如圖1所示，A物流公司的整車業(yè)務(wù)中存在的問題，最直觀地反應(yīng)是實際發(fā)運量與計劃發(fā)運量之間的嚴重不平衡問題。2.2.2問題的原因分析

經(jīng)過我們對A物流公司整車發(fā)運業(yè)務(wù)的基本情況的調(diào)研，結(jié)合工作人員的工作經(jīng)驗對整車發(fā)運業(yè)務(wù)進行剖，分析出A物流公司整車發(fā)運業(yè)務(wù)的問題主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

a.整車裝載流程效率低。整車發(fā)運業(yè)務(wù)流程的實施是整個業(yè)務(wù)中的一個核心部分，其實行的方案是否合理，是衡量一個企業(yè)業(yè)務(wù)做的好壞的一個很重要標(biāo)準。A物流公司整車發(fā)運業(yè)務(wù)中整車出庫入整車道，承運商司機驗車，整車裝上拖車三個步驟是串行的，這樣的發(fā)運操作流程時間利用率不高，很大程度上影響了整車發(fā)運業(yè)務(wù)的效率。

b.企業(yè)本身與承運商之間的數(shù)據(jù)信息交互到達率及準確性不高，數(shù)據(jù)庫的建立操作繁冗。企業(yè)目前的信息交互僅僅停留在以郵件的形式實現(xiàn)信息交互的層面上。雖然基本上仍可以滿足數(shù)據(jù)之間的交互，但是郵件形式的信息交互，常常導(dǎo)致交互延遲，不能實現(xiàn)信息的實時性，有時甚至因為交互的不及時或者不準確，導(dǎo)致了整車裝載工作不能順利按期實現(xiàn)，從而很大程度上限制了整車實際發(fā)運量，大大影響了整車實際發(fā)運與計劃發(fā)運的不平衡。而且，郵件形式的交互，使得企業(yè)自身沒有一個完善的關(guān)于整車發(fā)運數(shù)據(jù)庫，缺乏長期發(fā)展中需要的完整有效的數(shù)據(jù)支撐。

c.人員調(diào)度。有限的人員與較大的工作量之間的協(xié)調(diào)；A物流公司在駕駛員調(diào)度方面存在駕駛員不足問題。在整車裝載方面，公司總共配備了20個司機。一般情況下，公司安排11個司機負責(zé)整車的入庫，另外的9個司機負責(zé)整車的出庫，據(jù)了解，在通常情況下，每天出車要達500輛左右，平均一個司機負責(zé)出庫一輛整車需要8到9分鐘。這樣看司機的工作量很大，周末及工作日常常要加班，另外，公司并沒有科學(xué)地進行人員的調(diào)度安排，平均水平看，司機出車的任務(wù)很重。

3.解決方案

3.1整車裝載流程的改進

針對A物流公司上述的業(yè)務(wù)流程方面存在的問題，我們給出了如下改進方案：將整車出庫的環(huán)節(jié)與承運商的司機驗車的環(huán)節(jié)二者同時進行，即有一輛整車到達小車道時，承運商的司機就開始驗車，在驗上一輛整車的過程中，公司的出庫司機可以進行下一輛整車的出庫，這樣就可以更充分利用時間。如下圖2所示：

拖車到達A公司拖車到達A公司商品車入小車道承運商驗車商品車入小車道承運商驗車商品車裝入拖車

商品車裝入拖車圖2改進前流程與改進后流程

數(shù)學(xué)證明:

改進前的方案：改進后的方案：Wi=i*X+Y+ZWi=i*X+[Y-（X-1）]+ZWi3.2.1A公司整車業(yè)務(wù)發(fā)運計劃調(diào)度主要交互數(shù)據(jù)分析

拖車到達信息承運商報板信息A公司配送部門運輸通知單車報信板息及拖運輸通知單A公司整車出庫司機A公司整車倉儲部門圖3數(shù)據(jù)交互示意圖

從圖3可以看出來，現(xiàn)行的數(shù)據(jù)交互過程中，A公司配送部門與承運商，以及A配送部門與A公司倉儲部門之間的數(shù)據(jù)是通過郵件的方式進行交流的，形成的數(shù)據(jù)庫比較繁雜，而且相互之間的數(shù)據(jù)不能實時進行，容易影響交互的時間效率，且數(shù)據(jù)的查詢及備案比較繁瑣。從數(shù)據(jù)維護及數(shù)據(jù)交互的效率，以及相互之間的戰(zhàn)略合作來看，完善A公司整車裝載流程中的信息交互模式，不僅是公司日益增加的業(yè)務(wù)量所要求的，也是提高整車業(yè)務(wù)發(fā)運計劃調(diào)度效率，減少或避免由于數(shù)據(jù)交互延遲導(dǎo)致的整車裝載效率不高的必然要求。3.2.2建立網(wǎng)絡(luò)信息平臺

我們根據(jù)其主要的數(shù)據(jù)內(nèi)容，通過對整車發(fā)運流程及對公司內(nèi)部計劃調(diào)度的需求進行分析，利用Dreamweaver軟件結(jié)合Access數(shù)據(jù)庫以建立網(wǎng)絡(luò)信息平臺來完善其數(shù)據(jù)交互模式，以便從數(shù)據(jù)交互的角度最大限度的減少交互環(huán)境的不利因素對整車裝載工作的影響，促進整車業(yè)務(wù)的總體效率，以最終改善實際發(fā)運量與計劃發(fā)運量嚴重不平衡的不利現(xiàn)狀。

建立的網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)是一個面向A公司配送部門、A公司整車倉儲部門及其承運商的數(shù)據(jù)交互平臺�？梢詫崿F(xiàn)A公司配送部門實時發(fā)布報板信息，查看承運商拖車到達信息以及報板信息備案；實現(xiàn)倉儲部門實時查詢報板信息，及時整合制定和安排運輸通知單，實時了解倉儲信息；實現(xiàn)承運商及時查詢報板信息及發(fā)布拖車到達信息的實時數(shù)據(jù)交互系統(tǒng)。具有超大信息量、身份認證功能、報網(wǎng)提醒功能等特色。

3.3人員調(diào)度

A物流公司在駕駛員調(diào)度方面存在駕駛員不足問題。在整車裝載方面，公司總共配備了20個司機。一般情況下，公司安排11個司機負責(zé)整車的入庫，另外的9個司機負責(zé)整車的出庫，據(jù)了解，在通常情況下，每天出車要達500輛左右，這就意味著平均每個出庫司機每天要負責(zé)50多輛的出庫量，平均一個司機負責(zé)出庫一輛整車需要8到9分鐘。這樣看司機的工作量很大，周末及工作日常常要加班，另外，公司并沒有科學(xué)地進行人員的調(diào)度安排，平均水平看，司機出車的任務(wù)很重。

通過建立數(shù)學(xué)模型，我們求解當(dāng)出庫司機為12人時，大小車道便可實現(xiàn)循環(huán)利用，人員利用效率最高而又不會閑置。公司原有出庫司機9人，由求解過程得知若出庫司機增加到13人或更多，就會出現(xiàn)司機非正常閑置的現(xiàn)象，現(xiàn)對出庫司機人數(shù)為9、10、11、12時，比較其正常工作日內(nèi)實際發(fā)運量的不同：

表一、不同司機人數(shù)情況下發(fā)運量比較

司機人數(shù)9101112正常工作日內(nèi)發(fā)運量（單位板）（8個小時480min）45454545所用時間（min）480468458.2450從上表可以看出：人員的增加并沒有給公司帶來實際發(fā)運量的增加。問題的瓶頸在于承運商驗車和

2

裝車時間太長。人員的不足僅僅表現(xiàn)在每天工作開始時，所有車道均閑置，如何在最短的時間內(nèi)完成前三批整車的出庫，是提高發(fā)運量的一個關(guān)鍵。而協(xié)調(diào)好出入庫司機人員的分配則至關(guān)重要，它不但可以充分利用企業(yè)的人力資源，更能使企業(yè)的實際發(fā)運量得到提高。4.A公司發(fā)展建議

對公司整體而言，我們涉及的只是整車執(zhí)行發(fā)運前，公司內(nèi)部的整車裝載工作流程的優(yōu)化。針對如何提高公司整車發(fā)運的總體效率，滿足公司日益增長的發(fā)運計劃，我們提出如下幾點建議：4.1認清自己和合作伙伴，知己知彼

我們利用SWOT分析方法對A公司現(xiàn)狀進行了分析：優(yōu)勢（S）擁有7個建立長期合作關(guān)系的穩(wěn)定的承運商日益增加的穩(wěn)定的整車發(fā)運量與生產(chǎn)商的密切合作機遇（O）生產(chǎn)商業(yè)務(wù)量的不斷增加潛在的承運商整車業(yè)務(wù)的外在環(huán)境良好劣勢（W）與生產(chǎn)商的不對等關(guān)系長期存在的大量庫存承運商的承運作業(yè)規(guī)范化不足，整體效率欠缺缺乏對發(fā)運場車道及倉庫的有效利用與科學(xué)規(guī)劃整車流程中的裝載作業(yè)完全串行，影響整體調(diào)度效率缺乏科學(xué)合理的承運商管理制度威脅（T）潛在競爭者企業(yè)現(xiàn)有規(guī)模效率與生產(chǎn)商日益增長的業(yè)務(wù)委托之間的矛盾難以落實戰(zhàn)略合作承運商4.2從供應(yīng)鏈角度，平衡各方利益，加強相互之間的合作

市場中的競爭已經(jīng)演化成供應(yīng)鏈的競爭，A物流公司的整車業(yè)務(wù)的供應(yīng)鏈可以簡單的歸結(jié)為：B生產(chǎn)商A物流公司各承運商全國的4S店。協(xié)調(diào)供應(yīng)鏈上的各方利益，著眼于戰(zhàn)略聯(lián)盟，加強相互間的合作是公司整車業(yè)務(wù)順利進行的關(guān)鍵所在。4.3建立科學(xué)的管理制度（1）制定標(biāo)準化流程

標(biāo)準化流程包括對生產(chǎn)商整車交互入庫，A物流公司整車出庫調(diào)度，以及承運商承運過程�？茖W(xué)合理的標(biāo)準化流程是既是保證作業(yè)規(guī)范合理的的內(nèi)在要求，也是保證整車發(fā)運高效率進行的基礎(chǔ)。（2）設(shè)施設(shè)備利用與布局

設(shè)施設(shè)備的利用不足，以及布局不合理，都會直接導(dǎo)致整車發(fā)運的效率大大降低。如A物流公司在整車發(fā)運場中的大小車道利用沒有合理的規(guī)劃與分配，車道利用率低；另外，A物流公司的倉庫布局不善與現(xiàn)在暴庫狀態(tài)之間的矛盾在業(yè)務(wù)量逐漸的情況下日益凸顯。因此科學(xué)的規(guī)劃利用各種資源是公司解決整車發(fā)運存在的問題的重要方面。

（3）建立有效的評價體系，促進管理規(guī)范化

A物流公司與承運商之間的合作，往往因為缺乏合理的規(guī)范機制，而導(dǎo)致相互之間的配合沒有很好的得到落實，如何從合作的立場建立有效的激勵機制，保證相互之間的合作真正得到落實，需要一個有效的評價體系作為依據(jù)。以評價結(jié)果來促進各個承運商之間的良性競爭，改善合作現(xiàn)狀，是一種行之有效的措施。3.項目總結(jié)

我們經(jīng)過對A物流公司整車發(fā)運業(yè)務(wù)的基本情況進行調(diào)研，結(jié)合工作人員的工作經(jīng)驗，通過理論結(jié)合實際的方法，對整車發(fā)運業(yè)務(wù)進行剖析，利用統(tǒng)計學(xué)、運籌學(xué)、建模仿真等相關(guān)知識來得到相關(guān)的解決方案。相信我們研究的成果會給A公司帶來實際的運行效益，促使其快速發(fā)展。

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擴展閱讀：整車物流調(diào)度系統(tǒng)

整車物流調(diào)度系統(tǒng)

摘要

本文是關(guān)于整車物流調(diào)度系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計問題。從分布在全國的M個主機廠中，將N個品牌的小汽車調(diào)運到全國的多個城市，建立數(shù)學(xué)模型求出最優(yōu)解，要求總運費最小。總運費與路程和空載數(shù)有關(guān)，所以這類問題可以轉(zhuǎn)化為最短路徑問題。在最短路徑的的前提下，優(yōu)化空載數(shù)，使得總運費達到最低。

對于問題一，我們根據(jù)目的地的地理位置和疏密程度，將其劃分為6大區(qū)域。由于6個區(qū)域相距較遠，所以不考慮考區(qū)域調(diào)配問題。在此基礎(chǔ)上，求解總的運輸成本最低，即求向各個區(qū)域運輸小汽車的運輸成本最低，可以表示出總的運輸成本。在約束條件下，求解出最優(yōu)解。從而確定最優(yōu)運輸方案，該方案下總的運輸成本為759801.6元。

關(guān)于問題二，為了簡化，我們用一個城市代替普通的城市為例來計算。首先我們進行數(shù)據(jù)處理，通過數(shù)據(jù)處理，我們選擇長春為例，在此基礎(chǔ)上，運用優(yōu)化算法，同時考慮小轎車的優(yōu)先級和貨車調(diào)運情況。結(jié)合附件二的數(shù)據(jù)，我們計算出的總費用為4414149.9元。

至于問題三，是在問題二的基礎(chǔ)上，同時考慮到貨車的評價分數(shù)，分數(shù)越高的貨車先運。即在運輸成本最低的情況下，又要考慮貨車的評分。這就將問題轉(zhuǎn)化為多目標(biāo)規(guī)劃問題了。結(jié)合問題二，我們有兩種方案，一是從其他城市調(diào)運評價分數(shù)較高的貨車，這可以提高總的貨車得分；二是讓評分較高的貨車跑較遠的路程，從貨車性能可以減少不必要的損失費用。通過計算兩種方案的總得分，從而確定最優(yōu)的運輸方案。兩種方案的總得分為2520和2820。

關(guān)鍵詞：0-1整數(shù)規(guī)劃優(yōu)化算法多目標(biāo)規(guī)劃excel汽車調(diào)運

一、問題重述

隨著我國經(jīng)濟突飛猛進的發(fā)展，物流成為社會分工中重要的環(huán)節(jié)。物流系統(tǒng)的優(yōu)劣也影響了業(yè)務(wù)流程的運行效率及其成本。國內(nèi)某家物流公司的主要業(yè)務(wù)是從分布在全國的M個主機廠，將N種品牌商品小汽車調(diào)運到全國多個城市的4S店。請為該物流公司設(shè)計一套物流運輸優(yōu)化系統(tǒng)，以提高物流運輸效率、優(yōu)化運營成本。

本題目不考慮小客車類型的差異，在運輸過程中產(chǎn)生的主要運輸成本包括：運輸商品小汽車的業(yè)務(wù)費為0.7元/(公里輛)，貨車運輸途中因部分車位空閑而產(chǎn)生的空載運輸成本為0.2元/(公里車位)，油耗動力成本為0.5元/公里，貨車過路費用為0.4元/公里。

問題1：建立數(shù)學(xué)模型考慮從某個主機廠調(diào)度貨車來完成運輸訂單，如何安排貨車，可以保證在完成運輸任務(wù)的基礎(chǔ)上運輸成本最低。請用附件1中的數(shù)據(jù)來驗證你的模型，并根據(jù)你的結(jié)果給出運單方案。允許將不同訂單用同一貨車運輸，但是不允許將同一訂單拆分用不同貨車運輸；一個運力貨車運單的目的地城市的數(shù)量不超過3個。說明：車位是指一個貨車最多能運輸小客車的數(shù)量。

問題2：由于小客車品牌不同，因此在運輸?shù)臅r候?qū)⑿∑�車進行了分級標(biāo)識，級別最高的為1，在同一個起運地優(yōu)先安排貨車運輸這些級別高的小汽車。如果貨車有剩余車位，則可以順途運輸其他城市的訂單；如果起運地貨車數(shù)量不足，可以從附近城市調(diào)運貨車來運輸本地訂單。請建立數(shù)學(xué)模型，考慮如何安排貨車，可以保證在完成運輸任務(wù)的基礎(chǔ)上運輸成本最低。結(jié)合附件2中的數(shù)據(jù)，進行求解并給出運單。

問題3：每輛貨車對公司物流運輸系統(tǒng)的價值和效率是不同的，通過對每一輛貨車的運輸汽車質(zhì)損率、及時到達率、信息反饋率和服務(wù)態(tài)度等多方面進行跟蹤評價，可以得到貨車的評級分數(shù)，分數(shù)越高說明運輸質(zhì)量和效率越好。故在安排貨車運輸方案的時候，首先考慮運輸成本最小，其次優(yōu)先安排車輛評級分數(shù)較高的貨車，在問題2的基礎(chǔ)上，利用附件3中的數(shù)據(jù)進行求解并給出新的運單。

二、問題分析

對于問題一，從北京主機廠調(diào)出一輛未配送的貨車，去運送小汽車到任意未配送的各地區(qū)的4S店。如果貨車的運力滿足送貨范圍內(nèi)其他目的地的訂單數(shù)，則可以使用一輛貨車派送。為了簡化運算，我們可以將33個目的地按照其地理位置劃分為6大區(qū)域，這6個區(qū)域為送貨點的范圍。由于6個區(qū)域中的各城市之間的距離較大，運輸成本較高，所以運送的小汽車的所有可能情況僅在同一區(qū)域內(nèi)考慮，即不考慮跨區(qū)域運送小汽車的情況。需要注意是，一輛貨車的送貨目的地不能超過3個，這就給我們提供了一個約束條件。由于運輸成本受到距離和空載的影響，因此，要想使得運輸成本最小，首先要找出最短路徑，在保證貨車走的是最短路徑的情況下，合理安排不同城市的訂單，使得貨車的空載數(shù)最小。在此分析的基礎(chǔ)上，我們可以運用多目標(biāo)動態(tài)規(guī)劃來求解。

關(guān)于問題二，問題中對于小汽車進行分級標(biāo)識，在同一個起運地安排貨車運輸級別高的小汽車。如果貨車有剩余空位可以順途運輸其他城市的訂單；問題要求安排貨車，

在完成任務(wù)的前提下使運費最少，為了簡化問題運算可以選擇普遍城市為例進行計算，其他城市可以運用類比方法解答。

首先進行數(shù)據(jù)處理，挑選符合條件的樣板城市，然后用優(yōu)化算法進行解答，最終得到所有城市的總費用。

至于問題三，在問題二的基礎(chǔ)上，對每一輛貨車進行評分，在考慮運輸成本最小的前提下使得評分最高，這是一個雙目標(biāo)規(guī)劃問題，我們不止要求總運費數(shù)最少，還要求評價分數(shù)最高。綜合考慮這兩個因素，從而得出最優(yōu)運輸方案。

三、模型假設(shè)

問題一的假設(shè)：

1．主機廠與目的地之間的距離是直線；2．各個貨車之間互不影響，獨立工作；

3．貨車運送完汽車后按原路線返回；考慮返回的運輸成本。4．每輛貨車的線路一旦確定下來，就不能更改；5．6大區(qū)域的送貨點范圍之間互不影響；6.每輛貨車只參與一條路線的運輸。問題二、三的假設(shè)：

由于問題二、三中，若運輸點的貨車的不足，則可以從其附近的的運輸點調(diào)運貨車來滿足該點的運輸需求。在這種情況下，考慮的因素就比較多。為了使問題簡化，所以在問題二三中，我們不考慮貨車返回的油耗成本。

四、符號說明

Tijx：Oij：Di：第i個大區(qū)域中第j個城市的第x個訂單中所需運的小車數(shù)第i個大區(qū)域中第j個城市的訂單總數(shù)第i個大區(qū)中的城市數(shù)第i個大區(qū)域中第j個城市第x個訂單中的小車編號為m的運貨車的車位數(shù)編號為m的運貨車第i個區(qū)域中第j個城市距起運地的距離TCijx：Nm：Tcm：Sij：Sijj1：第i個區(qū)域中第j個城市與第j1個城市之間的距離di:Cdl：Tijt：Gi:Rt:Ot：某編號貨車上的載車輛某個大區(qū)域貨車運送訂單總費用實際運往某個城市的小車數(shù)表示第i個區(qū)域內(nèi)距離北京最近的點劃分大區(qū)總數(shù)訂單總數(shù)Ct：Cr：Ce：Cc：一貨車運送一次總費用過路費：（0.4元/公里）空載運輸費：（0.2元/公里車位）運輸小車業(yè)務(wù)費：（0.7元/公里輛）耗油成本：（0.5元/公里）第i個訂單目的地到第j個訂單目的地城市的最短距離表示車輛的載重量表示用戶的貨物需求量表示從其他城市調(diào)運車次產(chǎn)生的額外費用Cf：dijgkgiS

五、模型的建立與求解

1.問題一

1.1約束條件

1、貨車載貨量數(shù)不超過貨車的車位

①若只運一個城市中的一個訂單，則TijxNm②若運送一個城市的所有訂單，則TijxNm,j3

x1Oij③若運送兩個城市的訂單，則TijxNm,j3

j1ix1RtDiOij④若運送三個城市的訂單，則TijxNm,j3

i1j1x1DiOij2、貨車必須完成所有的訂單任務(wù)：

TijxOt

i1j1x1RtDiOij1.2模型建立

a.首先我們通過各目的地的地理位置和密集程度，將目的地劃分為幾大區(qū)域，這6個

區(qū)域為送貨點的范圍。由于6個區(qū)域中的各城市之間的距離較大，運輸成本較高，所以運送的小汽車的所有可能情況僅在同一區(qū)域內(nèi)考慮，即不考慮跨區(qū)域運送小汽車的情況。b.其次，我們在各個區(qū)域內(nèi)找出離主機廠最近的點，記為Gi，將這些點表示為已訪問。c.再從每個區(qū)域中找出距離ki最近的點，記為Gi1，將這些點也表示為以訪問。d.若找不出符合條件的點，則之間從主機廠向該點運輸。e.依次按此方式尋找，直到遍歷完所有的節(jié)點。

由以上方法，我們可以得到下圖：

列出貨車運送城市數(shù)量不同情況的三種方程：1.一輛貨車運送一個城市的訂單

Ct2(CfCr)SijCcTijxSijCe(2NmTijx)Sij

2.一輛貨車運送兩個城市的訂單

dijdijOijx1Ct(CfCr)(SijSij1Sijj1)Cc(TijxSijx1TijxSijj1)CeNm(SijSijj1Sijjj1)Ce(TijxSijdijSijj1)x1dij

3.一輛貨車運送三個城市的訂單

Ct(CfCr)(SijSijj2Sii1j2Sij2)(CrCe)(Nmdij)CrOijOij1CeNmSij2CcTijx(Sijx1dijdijOijx1Sijj1j2)

經(jīng)過比較可以得出：一輛貨車運送的城市越少，運輸成本越低。派出去的運輸車輛越少，運輸成本越低。車輛的空位越少，運輸成本越低。

將附件1中的數(shù)據(jù)進行分析處理，可以將訂單目的地劃分為六大區(qū)域；分區(qū)情況如下：

以北京為例，將附件1中的數(shù)據(jù)代入以上的數(shù)學(xué)模型，可以得出最優(yōu)的運輸路線。1.北京-東營-濟南總運量：20路程：430+256運費：12046.82.北京-葫蘆島總運量：12路程：448運費：5644.83.北京-濟南-商丘總運量：14路程：454+316運費：101404.北京-盤錦-沈陽總運量：21路程：578+148運費：14288.25.北京-包頭-銀川總運量：20路程：667+565運費：21568.66.北京-青島-商丘總運量：12路程：691+699運費：140197.北京-日照總運量：19路程：747運費：14417.18.北京-鄭州-漯河總運量：13路程：761+161運費：1201*.89.北京-漯河總運量：10路程：879運費：9493.210.北京-蒙城總運量：10路程：884運費：9547.211.北京-長春-牡丹江總運量：20路程：988+650運費：29182.412.北京-銀川-蘭州總運量：20路程：1203+479運費：30908.613.北京-銀川-蘭州總運量：20路程：1203+479運費：30908.614.北京-銀川-蘭州總運量：20路程：1203+479運費：30908.615.北京-桐鄉(xiāng)總運量：10路程：1313運費：14180.416.北京-杭州-寧波總運量：20路程：1325+202運費：29234.617.北京-杭州總運量：12路程：1325運費：1669518.北京-大慶總運量：20路程：1404運費：27799.219.北京-金華-衢州總運量：8路程：1508+98運費：15689.820.北京-長沙總運量：20路程：1569運費：31066.221.北京-蘭州總運量：10路程：1630運費：1760422.北京-常德總運量：10路程：1735運費：1873823.北京-三明總運量：10路程：1834運費：19801.224.北京-成都-自貢總運量：20路程：1927+220運費：41300.6

25.北京-成都總運量：12路程：1927運費：24280.226.北京-成都-遵義總運量：20路程：1927+665運費：47331.627.北京-福州-龍巖總運量：15路程：1965+410運費：34287.528.北京-福州總運量：20路程：1965運費：3890729.北京-福州總運量：20路程：1965運費：3890730.北京-達州總運量：8路程：2378運費：23304.431.北京-貴陽總運量：10路程：2447運費：26427.632.北京-南寧總運量：20路程：2483運費：49163.4總費用為：759801.6北京運往各地的線路圖：

2.問題二：2.1.數(shù)據(jù)處理

首先我們對于附件二的數(shù)據(jù)進行歸納整理�？偣灿杏唵�4875份，有三份訂單的目的地是“特殊目的地”運力信息中貨車編號從112-116的五輛車起運地為“高端車市”，兩者都無法計算兩地之間的最短距離，于是我們將其舍去。

針對剩余的4872份訂單，因為每份訂單的需求量都為1，所以在下述研究中無需考慮訂單的拆分問題。由于訂單的商品小汽車總數(shù)為4872輛，而所有起運地的所有貨車車位總數(shù)為3729，因此需要考慮貨車的重復(fù)使用，以及貨車在有剩余車位的情況下順途運其他起運地的訂單，這樣才能完成訂單任務(wù)。

通過合并相同起運地和目的地的訂單，可將4872份訂單整理為277份（刪除了海南的3分訂單）新訂單（新訂單在運送期間可進行拆分運送）。部分統(tǒng)計如表所示：

表（一）小汽車訂單起運地起運地運車位數(shù)訂單小汽調(diào)車品牌級貨量數(shù)車數(shù)所需別量車位數(shù)1廣西柳州22516255160河南鄭州11吉林長春廣東省廣州市番禺天津市二廠天津市一廠天津市塘沽區(qū)天津港廣東省廣州市南沙四川省成都27廣東省東莞市河南省鄭州市天津市塘沽區(qū)天津港30河北省唐山市京唐港北京市吉林長春湖北省武漢市廣東省東莞市天津市塘沽區(qū)天津港安徽省蕪湖市重慶市新疆烏魯木齊江蘇省南京市福建省福州市天津市四川省成都遼寧省沈陽市河南省開封市50天津市7271000010473309501402680113306033104410800009739104490013910839044110201*18490088016361653108211188020241126711771191181128403749626912391182231392682887264401026183213279881210-23-39804037496269-850-93-482223168204826-106014-35879012-480

注：起運地運貨量：各個城市起運地的數(shù)量，訂單數(shù)：各個城市訂單的數(shù)量。綜合上表可知，天津市二廠、一廠、塘沽區(qū)天津港，河北省唐山市京唐港沒

有可以調(diào)運的貨車，而廣西省柳州市，北京市，湖北省武漢市等地可調(diào)用的貨車裝載量與輸出小汽車數(shù)相等，這幾個城市都不能作為普遍例子作為考慮。吉林長春的訂單數(shù)為694，而本城市車位總數(shù)為410，本身有一定的載重貨車，但又不能滿足需求，比較符合一般例子，因此我們以長春市為例來說明第二題的運輸方案。

2.2.模型建立

以貨車為研究對象，將所有的訂單起運地和目的地按照等級分區(qū)考慮。訂單起運地個數(shù)為28，小汽車的等級共有6種，建立以下0-1規(guī)劃模型。定義變量

為了理解優(yōu)化模型，定義k為貨車編號，i,j為貨車經(jīng)過的城市，n表示優(yōu)先等級。

1,貨車k運輸訂單i后還繼續(xù)運輸訂單j;nxkijn1,11,27,30,50

0,貨車k運輸訂單i后不繼續(xù)運輸訂單j;

一輛貨車在運送多份訂單，途徑多個城市時，上一個訂單所占的車位在運送下一個訂單時將會因車位空閑而產(chǎn)生空載成本，所以定義變量：

n1,貨車k運輸訂單i后還繼續(xù)運輸訂單j;ykijn1,11,27,30,50

0,貨車k運輸訂單i不繼續(xù)運輸訂單j;

目標(biāo)函數(shù)

貨車運送訂單時產(chǎn)生的總油耗動力成本：

nM"0.5ynkijdij，

nkij貨車運送訂單時產(chǎn)生總過路費用：

N"0.4ynkijdij,n1,11,27,30,50

nnkij貨車運輸小汽車的總業(yè)務(wù)費用：

nnykijndijn,n1,11,27,30,50P"0.7xgijjnkij貨車空載運輸總成本:

nkijQ"0.2Nmnxkijhjykijdij,n1,11,27,30,50

nnnn調(diào)運其他城市貨車額外費用為S"

總運輸成本W(wǎng)可以表示為：W"M"N"P"Q"S"約束條件

貨車k運載的小汽車數(shù)不超過其車位數(shù)。故

xjnijgjNmn,n1,11,27,30,50

nn每個起運地的訂單全部運完，故

ynkijkijlij,n1,11,27,30,50

其中l(wèi)ij表示各地的運單總量。

nMinW"M"N"P"Q"S"

xijngnkijNmn;jnnn1,11,27,30,50

ylij;kijnkij

2.3模型求解

對于每一個發(fā)貨地，我們先采用問題一的模型，做出任意兩地的里程表，優(yōu)先考慮級別高的小汽車，然后考慮里程最短，如果該發(fā)貨地的貨車不夠用，則從

附近的城市調(diào)用貨車過來。對于長春市，先給出需要運送訂單的各地分布圖，確保一條線路經(jīng)過的城市距離較近，如圖所示：

和問題一類似，并結(jié)合問題一中的算法規(guī)則：車次盡量少，盡量滿載，臨近線路。我們建立以下的優(yōu)化算法，算法步驟如下：

1)首先考慮小樣訂單的城市，將小樣本訂單且距離較近的城市安排在同一線路中，調(diào)

用訂單數(shù)和貨車裝載容量相同貨車裝運，盡量使貨車呈滿載狀態(tài)，減少空載率。2)剩余城市首先考慮用長春可調(diào)用的貨車裝載，一方面保證滿載率，減少空載費，另

一方面保證同一線路的城市距離最近。

3)當(dāng)長春市可用貨車全部調(diào)用完全后，考慮從離長春較近的北京沈陽調(diào)運所需裝載量的貨車。根據(jù)路線中總的訂單數(shù)挑選能夠滿載的貨車.

表（二）路徑小汽車貨車貨車數(shù)小汽車品貨車編數(shù)量座位量牌級別號長春市-葫蘆島99111230-太原市-淄博市-臨沂市-煙臺市長春市-北京市1417130142311長春市-天津市2121130222長春市-泰州市1212130206

-南通市長春市-無錫市長春市-唐山市1210480131011171819201*21121130303030303030長春市-大慶市長春市-武漢市長春市-上海市-合肥市長春市-海爾濱市長春市-南寧市長春市-鄂爾多斯長春市-駐馬店市-漯河市長春市-曲靖市-大理市長春市-泉州市

2118201*19118201*191102020201*11311111113030303030303030303030213,214230,231217,218145143211,2168,9,11,13,18,19,21,23，,24,26,27215207282212102322082132142123020201

出發(fā)地廣西省柳州市河南省鄭州市吉林省長春市廣東省廣州市番禺區(qū)天津市二廠天津市一廠天津市塘沽區(qū)天津港廣東省廣州市南沙區(qū)四川省成都市廣東省東莞市表（三）運輸成本調(diào)車成本費用433864.30433864.377355.7077355.7583530.760977.5644508.26726.606726.633632.98588.442221.331110.47944.339054.7445635.8113796559431.9226181.257756.9283938.176514.8076514.8105943.618679.7124623.3河北省唐山市京唐港北京市湖北省武漢市安徽省蕪湖市重慶市新疆烏魯木齊市江蘇省南京市福建省福州市閩侯縣天津市遼寧省沈陽市河南省開封市總費用187503.41170424.76726.6369961.885763.95044.915134.826906.3119396.873992.410089.94091441.547880.2235383.6214.71170639.406726.60369961.8085763.91288.36333.201*134.83005.929912.201*9396.8073992.42576.512666.4322708.44414149.9

問題三

對每一輛貨車進行評分，在考慮運輸成本最小的前提下使得評分最高，這是一個雙目標(biāo)規(guī)劃問題，我們不止要求總運費數(shù)最少，還要求評價分數(shù)最高。在問題二的基礎(chǔ)上，我們從兩個角度考慮重調(diào)貨車安排，一是從其他城市調(diào)運評價分數(shù)較高的貨車，這可以提高總的貨車得分；二是讓評分較高的貨車跑較遠的路程，從貨車性能可以減少不必要的損失費用。3.1模型的建立

在問題二分析的基礎(chǔ)上，我們同樣以長春市為例分析問題三。

表（四）路徑小汽車貨車座貨車數(shù)小汽車貨車編號數(shù)量位量品牌級別長春市-99111230*葫蘆島-太原市-淄博市-臨沂市-煙臺市長春市-1417130142北京市311長春市-2121130225天津市長春市-1212130206*泰州市-南通市長春市-1213130209*無錫市長春市-1010430213,230,231,232唐山市

長春市-大慶市長春市-武漢市長春市-上海市-合肥市長春市-海爾濱市長春市-南寧市長春市-鄂爾多斯長春市-駐馬店市-漯河市長春市-曲靖市-大理市長春市-泉州市

48018201*11171819202118201*211211611330217,218*301453014330211,21630207,220,19,60,58,78,75,21,39,11,8030222-224,226-2283021530302083019191302211301101130302102142020201*3030817920201*021911130212上表中同一顏色的貨車序號載貨量相同，一般而言評價分數(shù)較高的貨車各項性能效果較好，用它來跑路途較遠的城市可以減小相關(guān)汽車損耗費與修理費，因此我們在優(yōu)化時考慮相同載貨量的汽車選用評價分數(shù)高的來跑較遠路程。此路線共從北京市調(diào)了一輛14座的貨車，十一輛20座的貨車，我們通過北京市同座貨車評級分數(shù)的比較，重新選擇了十二輛貨車。并與長春市的貨車進行同座貨車評級分數(shù)的比較，最終得出貨車安排結(jié)果。另外，因為我們調(diào)了沈陽市所有17座，18座的貨車，所以不用對沈陽市的貨車進行比較。

14座：30號（98分）

20座：79號（92分）81號（92分）19號（90分）60號（86分）、58號（84分）78號（83分）75號（82分）21號（81分）39號（80分）11號（77分）80號（77分）

長春市至南寧市的距離大于泉州市，所以將車輛評級分數(shù)高的210號（91分）貨車安排至南寧市，212號（85分）安排至泉州市。長春市至鄂爾多斯（東勝區(qū)）的距離大于唐山市（京唐港），所以將車輛評級分數(shù)高的214號（86分）貨車安排至鄂爾多斯（東勝區(qū)），其余10車位的貨車安排至唐山市（京唐港）。長春市至唐山市（京唐港）的距離大于大慶市，所以將車輛評級分數(shù)高的143號（28分）貨車安排至唐山市（京唐港），215號（17分）貨車安排至大慶市。

長春市至唐山市（京唐港）的距離大于哈爾濱市，所以將車輛評級分數(shù)高的216號（71分），211號（20分）貨車安排至唐山市（京唐港），221號（20分）貨車安排至哈爾濱市。通過改進之后我們得出問題二中長春市貨車總得分與問題三中貨車總得分對比表，見表（五）。

表可知經(jīng)過模型三的算法優(yōu)化后得分更高。類似，以相同的方法可以計算出其他城市的車次安排。

表（五）問題二長春市貨車總得分問題三長春市貨車總得分25282820六、模型評價與推廣

優(yōu)點：

把數(shù)據(jù)進行簡化刪除一些不要的量。對于多目標(biāo)的問題運用0-1分布極大方便運算。缺點：

任何模型、系統(tǒng)都受到實際生活中的各種限制，本模型也不例外，為了簡化模型，

基本假設(shè)很多都是理想狀態(tài)。

在調(diào)配上不具有拓展性，只適用這個問題。

七、參考文獻

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5、楊啟帆《數(shù)學(xué)建模》北京：高等教育出版社出版社201*

6、邢文訓(xùn)，謝金星《現(xiàn)代優(yōu)化計算方法》第二版清華大學(xué)出版社7、中國人民共和國地圖地質(zhì)出報社201*年

八、附錄

附錄1：各目的地之間的最短距離東營葫蘆島濟南

山東東營市遼寧葫蘆島山東濟南市山東濟南市遼寧盤錦市河南商丘市256154316

盤錦包頭青島沈陽日照鄭州漯河蒙城商丘長春銀川桐鄉(xiāng)杭州大慶寧波金華牡丹江衢州長沙蘭州常德三明成都福州自貢龍巖達州貴陽南寧遵義

遼寧盤錦市內(nèi)蒙包頭市山東青島市遼寧沈陽市山東日照市河南鄭州市河南漯河市河南商丘市吉林長春市寧夏銀川市浙江杭州市黑龍大慶市浙江寧波市浙江金華市黑龍牡丹江浙江衢州市湖南長沙市甘肅蘭州市湖南常德市四川成都市福建福州市福建龍巖市貴州貴陽市廣西南寧市貴州遵義市遼寧沈陽市寧夏銀川市河南商丘市山東東營市山東青島市河南漯河市河南鄭州市浙江杭州市黑龍大慶市甘肅蘭州市浙江寧波市吉林長春市浙江杭州市浙江杭州市吉林長春市浙江金華市浙江金華市寧夏銀川市湖南長沙市四川自貢市福建三明市山東青島市貴州遵義市貴州貴陽市貴州貴陽市1485656991024189161161802411479202451202204650988004791422203341831151692151

附錄二：各城市所需的訂單及與北京的里程

目的地

東營葫蘆島

濟南盤錦包頭

青島

沈陽日照

鄭州

小汽車總量

121214101010111910

里程

4307+2+34486+64542+8+4

578667691704747761

10

2+86+1+34+6+110+91+9

漯河

蒙城

商丘長春

銀川

桐鄉(xiāng)

1310101040

10

22201*13

87988491798812034+6+33+72+82+8

10+10+10+8+2

10

杭州

大慶132510+10+2140410+10寧波金華牡丹江衢州長沙

蘭州

常德

三明成都福州自貢龍巖達州

貴陽南寧遵義

101

107

20401010355095810208

14791508

15431546156916301735183419271965213722442378244724832567

16

7+3

1+9

7+7+3+3

5+10+5+10+104+63+7

6+2+2+3+2+1+9+1010+10+7+1+2+10+105+44+15+3

10+107+1

1710

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