运输方式选择的定量分析法.ppt
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1、第九章第九章 运输及配送路线的优化运输及配送路线的优化第一节第一节 运输方式的选择运输方式的选择第二节第二节 物资运输调配决策物资运输调配决策第三节第三节 单一车辆配送路线的优化单一车辆配送路线的优化第四节第四节 多车辆配送路线的优化多车辆配送路线的优化第一节第一节 运输方式的选择运输方式的选择一、运输方式选择的原则一、运输方式选择的原则安全性原则安全性原则及时性原则及时性原则准确性原则准确性原则经济性原则经济性原则二、运输方式对运输服务的影响分析二、运输方式对运输服务的影响分析送达速度送达速度运输工具的运输工具的容量及线路容量及线路的运输能力的运输能力运输成本运输成本经济里程经济里程三、运输
2、方式选择的定量分析法三、运输方式选择的定量分析法例例某公司欲将产品从位置某公司欲将产品从位置A A的工厂运往位置的工厂运往位置B B的公司自有仓库,年运量的公司自有仓库,年运量D D700000700000件,产品单件,产品单价价C C3030元,年存货成本元,年存货成本I I产品价格的产品价格的3030。公司希望选择使总成本最小的运输方式,据估公司希望选择使总成本最小的运输方式,据估计,运输时间每减少一天,平均库存成本可以计,运输时间每减少一天,平均库存成本可以减少减少1 1。各种运输服务方式的基本参数详见书。各种运输服务方式的基本参数详见书本本169169。第二节第二节 物资运输调配决策物
3、资运输调配决策一、运输网络结构与节点选址影响因素及原则一、运输网络结构与节点选址影响因素及原则1 1、影响因素分析、影响因素分析运输成本运输成本营运成本营运成本运输线路建设成本和土地成本运输线路建设成本和土地成本固定成本固定成本交通因素交通因素环保因素环保因素政策法规因素政策法规因素2 2、运输线路设计原则、运输线路设计原则u费用最小原则费用最小原则u动态性原则动态性原则u简化作业流程原则简化作业流程原则u适度原则适度原则3 3、运输枢纽节点选址原则、运输枢纽节点选址原则u整体性原则整体性原则u利益均衡原则利益均衡原则u反复性原则反复性原则u协调性原则协调性原则二、多起迄点间的直达运输二、多起
4、迄点间的直达运输直达运输问题的描述:直达运输问题的描述:已知有已知有m m个生产地点个生产地点A Ai i,i=1i=1,2 2,m m,可,可供应某种物资,其供应量分别为供应某种物资,其供应量分别为aiai,i=1i=1,2 2,m m,有,有n n个销地(需求地)个销地(需求地)B Bj j,j=1j=1,2 2,n n,其需求量分别为,其需求量分别为b bj j,j=1j=1,2 2,n n,从,从A Ai i到到B Bj j运输单位物资的运价为运输单位物资的运价为C Cijij。(一)产销平衡的运输问题(一)产销平衡的运输问题1 1、产销平衡运输问题数学模型、产销平衡运输问题数学模型(
5、二)产销不平衡的运输问题(二)产销不平衡的运输问题1 1、总产量大于总销量、总产量大于总销量2 2、总销量大于总产量、总销量大于总产量三、存在中间转运的物资调配三、存在中间转运的物资调配(一)问题的提出(一)问题的提出产地与销地之间没有直达路线,货物由产地到销地产地与销地之间没有直达路线,货物由产地到销地必须通过某中间站转运;必须通过某中间站转运;某些产地既输出货物,也吸收一部分货物;某销地某些产地既输出货物,也吸收一部分货物;某销地既吸收货物,又输出部分货物,即产地或销地也可既吸收货物,又输出部分货物,即产地或销地也可以起中转站的作用,或者既是产地又是销地;以起中转站的作用,或者既是产地又是
6、销地;产地与销地之间虽然有直达路线,但直达运输的费产地与销地之间虽然有直达路线,但直达运输的费用或运输距离分别比经过某些中转站还要高或远。用或运输距离分别比经过某些中转站还要高或远。存在以上情况的运输问题,统称为转运问题。存在以上情况的运输问题,统称为转运问题。(二二)问题的描述问题的描述 某物流系统中有某物流系统中有f f个供应地,个供应地,m m个流通中心,个流通中心,n n个需求地。已知工厂个需求地。已知工厂AkAk的生产能力为的生产能力为a ak k(k(k=1,2,f),=1,2,f),流通中心流通中心T Ti i的配送能力为的配送能力为t ti i(i(i=1,2,m),=1,2,
7、m),需求地需求地B Bj j的需求量为的需求量为b bj j(j=1,2,nj=1,2,n)。由)。由A Ak k经经T Ti i运到运到B Bj j的单位运价为的单位运价为C Ckijkij。求在工厂生产能力一定,流通中心配送能力有限的求在工厂生产能力一定,流通中心配送能力有限的条件下,满足需求地需求量的最优运输方案。条件下,满足需求地需求量的最优运输方案。(三)数学模型(三)数学模型 用用X Xkijkij表示由产地经流通中心表示由产地经流通中心T Ti i运输到需求地运输到需求地B Bj j的的物资量物资量(k=1,2,f(k=1,2,f;i=1,2,mi=1,2,m;j=1,2,n)
8、j=1,2,n)。(三)求解方法(三)求解方法 一种是运用一般的线性规划方法求解,但是问一种是运用一般的线性规划方法求解,但是问题变量过多,约束条件多,求解过程复杂。题变量过多,约束条件多,求解过程复杂。另一种方法是运用运输问题表上作业法。补充另一种方法是运用运输问题表上作业法。补充一些虚拟的产地或需求地,将有中转的运输问题转一些虚拟的产地或需求地,将有中转的运输问题转化为无中转的直达运输问题;再进一步转化为供需化为无中转的直达运输问题;再进一步转化为供需平衡的运输问题;然后,再运用表上作业法求解。平衡的运输问题;然后,再运用表上作业法求解。第三节第三节 单一车辆配送路线的优化单一车辆配送路线
9、的优化一、起迄点不同的单一路线优化一、起迄点不同的单一路线优化(一)动态规划法(一)动态规划法 首先,根据网络结构特征将整个线路网络划分首先,根据网络结构特征将整个线路网络划分成相应个数阶段;成相应个数阶段;其次,对每个阶段的决策问题求解。通常采用其次,对每个阶段的决策问题求解。通常采用从终点到起点的逆序法进行决策;从终点到起点的逆序法进行决策;对于每一阶段,以初始状态为基础确定下一阶对于每一阶段,以初始状态为基础确定下一阶段的可选状态,并计算各状态的代价,然后从中选段的可选状态,并计算各状态的代价,然后从中选择代价最小的状态。择代价最小的状态。(二)标号法(二)标号法 在一个连通的网络图在一
10、个连通的网络图G(V,E)G(V,E)中,点集中,点集V Vv1,v2,v1,v2,vnvn,边集边集E Ee1,e2,e1,e2,emem,标号法适合于每条边上权数标号法适合于每条边上权数cijcij不小于零的情况。不小于零的情况。该算法也称双标号法,也就是对图中的每个点该算法也称双标号法,也就是对图中的每个点vjvj赋予两个标号,即赋予两个标号,即T T标号和标号和P P标号。标号。凡是已经得到凡是已经得到P P标号的点,则说明已求出标号的点,则说明已求出v1v1点到改点的最短路,凡是没有得到点到改点的最短路,凡是没有得到P P标号的点,标号的点,就标上就标上T T标号。不断进行搜索、计算
11、,每一步都标号。不断进行搜索、计算,每一步都是将某一点的是将某一点的T T标号改变为标号改变为P P标号的过程。标号的过程。标号法的基本原理:若点序列标号法的基本原理:若点序列vs,v1,v2,vn-1,vnvs,v1,v2,vn-1,vn是从是从vsvs到到vnvn的最短路,的最短路,则:则:vs,v1,v2,vn-1 vs,v1,v2,vn-1 必定是从到必定是从到vn-1vn-1的最短路。的最短路。例例书本书本178178页。货运车辆必须沿此网络中的道页。货运车辆必须沿此网络中的道路行驶。求从地点路行驶。求从地点O O到地点到地点T T的最佳行驶路线及的最佳行驶路线及最短距离。最短距离。
12、二、起迄点重合的单一路线优化二、起迄点重合的单一路线优化 物流管理人员经常会遇到起讫点相同的路物流管理人员经常会遇到起讫点相同的路径规划问题。起讫点重合的路径问题一般被称径规划问题。起讫点重合的路径问题一般被称为为“流动推销员流动推销员”问题,人们已提出不少方法问题,人们已提出不少方法来解决这类问题。如果某个问题中包含很多个来解决这类问题。如果某个问题中包含很多个点,要找到最优路径是不切实际的,因为许多点,要找到最优路径是不切实际的,因为许多现实问题的规模太大,即使用最快的计算机进现实问题的规模太大,即使用最快的计算机进行计算,求最优解的时间也非常长。行计算,求最优解的时间也非常长。(一)各点
13、空间相连(一)各点空间相连 实际生活中,可以利用人类的模式认知能实际生活中,可以利用人类的模式认知能力很好地解决力很好地解决“流动推销员流动推销员”问题。我们知道,问题。我们知道,合理的经停路线中各条线路之间是不交叉的,合理的经停路线中各条线路之间是不交叉的,并且只要有可能路径就会呈凸形,或水滴状。并且只要有可能路径就会呈凸形,或水滴状。(二)旅行商问题模型(二)旅行商问题模型 TSP TSP模型:在一个由模型:在一个由n n个顶点构成的网络中,个顶点构成的网络中,要求找出一个包括所有顶点的具有最小耗费的要求找出一个包括所有顶点的具有最小耗费的环路。环路。参照书本参照书本181181例题。例题
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