第３５卷 第５期
２０１１年１０月
武汉理工大学学报（交通科学与工程版）
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＷｕｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
（ＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）
Ｖｏｌ．３５ Ｎｏ．５
Ｏｃｔ．２０１１
公路零担货运组织优化方案研究
张 赫１） 王 炜２） 陆 丹１）
（大连海事大学交通运输管理学院１） 大连 １１６０２６） （东南大学交通学院２） 南京 ２１００９６）
摘要：基于对交通流量、车辆行程时间所进行预测得到的交通流信息，利用检测技术有效地检测实
时到达货运场站的车辆数，运用表格分析法制定零担货物运输的优化方案．此研究成果对于零担
货运企业提高服务水平、降低物流成本、增加经济效益，具有重要的理论价值和现实意义．
关键词：公路货运；货运组织；交通流信息；行程时间预测；表格分析
中图法分类号：Ｕ４９２．３１２ ＤＯＩ：１０．３９６３／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６２８２３．２０１１．０５．００２
收稿日期：２０１１０６１６
张 赫（１９７１）：男，博士，副教授，主要研究领域为智能运输系统、交通控制、智能物流
国家自然科学基金基金项目（批准号：６０６０２０２０）、国家重点基础研究发展计划（９７３计划）（批准号：２００６ＣＢ７０５５０１）资助
公路零担货物运输作为货物运输的重要形式
之一，越发显现出其重要性．赵立权［１］对智能物流
及其支撑技术进行了研究；赵长东、徐双英、高
洁［２］等对第三方智能物流系统进行了分析；薛
成［３］在智能物流系统开发平台的研究中为物流应
用软件系统的开发提供了一个基于面向服务的体
系框架．但是，上述理论研究及系统还没有从理论
上真正解决公路货运车辆实时智能配货问题，而
且很多研究内容以及物流企业现有的配货系统也
都属于静态配货系统．基于此，本文在充分考虑顾
客服务需求的情况下，从最大化企业的利益为目
标出发，对实时性交通流信息的预测、检测结果进
行分析，应用实用性较强的表格分析法以确定货
物运输的货运班期，达到优化运输的效果．
１ 交通流信息处理技术研究
１．１ 交通流量预测
采用系统聚类法进行交通流的预测［４］．以交
叉口检测器交通流量之间的相关关系为基础并结
合实际数据进行交叉口检测器交通流量的聚类分
析的结果效果非常明显．这一研究成果解决了无
检测器交叉口交通流量的预测问题，从而使得只
有少数检测器交叉口的城市进行交通流诱导成为
可能．由于最短距离法是一个单调的、使空间很快
收缩的对策，当两类样品合并后，它与其他类的距
离是所有距离的最小者（即二者的相关系数最
大），从而缩小了新合并的类与其他样品的距离．
由于最短距离法的空间收缩性很强，使得样品有
链接聚合的趋势，这是他的一个缺点，此方法只适
合于一般数据的分类处理，而不适合特殊的数据．
１．２ 车辆行程时间预测
基于上述交通流信息预测的结果，采用神经
网络的方法对车辆行程时间进行了预测［５］．在一
个神经网络模型中，除去输入、输出变量外，最核
心的变量就是各层之间的连接权重．而模型能够
拟合给定的历史数据，通过大量的历史数据确定
连接权重．当一个神经网络模型得到输入和输出
关系后，即可用于对给定的输入预测．该方法适合
用于描述交通流系统的非线性特征．
２ 车辆及货物实时检测技术概述
利用地磅检测技术与视频检测技术的综合检
测可以实时地获取公路零担货运场站的车辆信息
（包括车辆载货信息）以及货物信息［６８］．
ＳＣＳ电子地磅与传统的地磅相比，具有称量
迅速、准确、灵敏度高，数字显示、直观易读，稳定
性、可靠性强，寿命长久，特别是在危险、恶劣环境
下，更能体现电子衡器的作用．
视频检测系统主要部件有：一个或多个摄像
机；基于微处理器的计算机，用来处理图像和将图
像转化为数据；视频处理软件，用来识别图像并将
其转化为交通流数据．视频图像处理器通过分析
交通场景的图像来确定连续画面之间的变化，以
监测车辆．分析黑白图像的图像处理算法检测画
面象素的灰度变化．这些算法能去除由图像背景
引起的灰度变化．由连续画面过滤而得的信息可
计算出交通流参数．
３ 零担货物动态货运优化方案研究
３．１ 汽车零担货运组织优化理论及思想
汽车零担货运班车一般采用专用载货汽车，
定线、定站、定期进行．在实践中主要采用直达汽
车零担班车（简称直达班车）和直通汽车零担班车
（简称直通班车）２种形式．直达班车是指在两货
运站间直达开行的整车汽车零担班车，它适用于
两货运站间具有较大的零担货流量；直通班车是
指在３个及其以上货运站间开行，在途中至少有
１个货运装卸作业站的汽车零担货运班车，它是
两货运站间零担货流量不足以组织开行直达班
车，班车始发站将到达同一方向上２个及以上货
运站的零担货物拼装一车组织而成的班车．
３．２ 表格分析法的基本原理
假如汽车吨公里平均利润为ｒ，元／（ｔ·ｋｍ）；
汽车ｔ·ｋｍ运费为ｆ；汽车ｔ·ｋｍ成本为ｃ；汽车起
码实载率为ｗ；汽车零担货运班车的起码运量为
Ｑ，ｔ；汽车零担货运班车的标记吨位为ｑ．若以保证
汽车运输企业能达到一定得利润指标为原则，则与
汽车零担货运班车班期有关的因素有如下关系［１５］
ｒ＝ｗ（ｆ－ｃ） （１）
Ｑ＝ｗｑ （２）
由此可以看出，每一汽车零担货运班车的起
码运量应为 Ｑ＝ ｒｑｆ－ｃ
（３）
若汽车零担货运班车日均货运量为珚Ｑ（由于
每个零担货运站的货运量是时刻在变化的，它与
车辆的运行时间与速度有关，在这里采取分段的
方式将不同的时间段的货运量视为一个固定值，
从而求得货运日均量），则按日开行汽车零担货运
班车的有利货运量条件为 珚Ｑ≥ ｒｑｆ－ｃ
（４）
当同一班车线路方向货运站具有２支及以上
零担货流时，若每一支货流均不满足按日开行直达
班车的条件，且前方货运站又有一定数量的补装零
担货流，则可以考虑组织日开行直通班车，但前提
是直通班车线路的日均货运量珚Ｑ直应满足如下条件
珚Ｑ直ｉｊ ≥ ｒｑｆ－ｃ
（５）
直通班车线路的日均货运量可按下式计算
珚Ｑ直ｉｊ ≥
∑
ｎ－１
ｉ＝１
∑
ｎ
ｊ＝ｉ＋１
珚Ｑｉｊｌｉｊ
ｌ
（６）
式中：ｎ为直通班车线路上有货物装卸作业的货
运站数；ｉ，ｊ为汽车零担货流的始发站数和终到站
数，ｉ＝１，２…，（ｎ－１），ｊ＝２，３…，ｎ；ｌｉｊ为第ｉ货
运站与第ｊ货运站之间的运输距离；ｌ为直通班车
线路总里程，即始发站与终点站之间的运输距离．
３．３ 表格分析法的基本步骤
根据以上原理，表格分析法确定汽车零担货
运班车组织方案的基本步骤如下：（１）确定各货
运站间的距离和货运站间往返两方向的平均货运
量；（２）计算确定开行汽车零担货运班车有利的
起码货运量；（３）编制分析计算表，确定直达、直
通班车方案；（４）确定沿途班车方案．
３．４ 零担货物动态货运组织优化方案实例分析
假如依据货运量统计资料和货流调查资料得
知４个货运站间的距离依次为：ｌ１２＝５０ｋｍ，ｌ２３＝
４５ｋｍ，ｌ３４＝９２ｋｍ，线路方旭昂各货运站间的日
均货流量见表１．
表１ 线路方向货流表 ｔ
货 运 站（起）
１ ２ ３ ４
货
运
站
（讫）
１ ０．５ １．５ ０．２
２ １．０ ０．６ ０．２
３ ２．０ ０．２ ０．６
４ ０．１ ０．２ ０．６
将以上数据输入零担货运班期编制系统如下
（见图１～图５）．
图１ 系统进入界面
·８７８· 武汉理工大学学报（交通科学与工程版） ２０１１年 第３５卷
图２ 数据录入界面
图３ 线路方向货流量及站点间距离输入界面
图４ 各货运站间平均货流量界面
４ 结 束 语
零担货物运输是货物运输的重要组成部分，
其主要目标是用最少的成本来完成货物的运输，
而合理安排配送车辆和行车路线是降低运输成本
的关键．本文应用实时的交通流信息及相关数学
模型对动态的零担货物货运组织进行了研究．此
研究成果对于公路零担货运企业在实际过程中的
应用带来了便利，满足对不同时间、不同交通流信
息的货物组织合理运输的要求，增强了方案的有
效性、灵活性和实用性，积极推动了企业、社会产
生更多的经济效益．
图５ 班车表安排结果界面
参 考 文 献
［１］赵立权．智能物流及其支撑技术［Ｊ］．情报杂志，
２００５，２４（１２）：４９５０，５３．
［２］赵长东，徐双英，高 洁．第三方智能物流系统研究
［Ｊ］．陕西交通职业技术学院学报，２００８（１）：４８５２．
［３］薛 成．智能物流系统开发平台的研究［Ｄ］．武汉：华
中师范大学物流工程学院，２００７．
［４］张 赫，杨兆升，李贻武．无检测器交叉口交通流量
预测方法综合研究［Ｊ］．公路交通科技，２００２，１９（１）：
９３９７．
［５］ＺｈａｎｇＨｅ，ＷａｎｇＷｅｉ．Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ
ｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｐｏｒｔｌｏｇｉｓｔｉｃｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ［Ｃ］／／ＩＣＣＬＴＰ＇
２００８，Ｊｕｌｙ３１－Ａｕｇｕｓｔ３ｒｄ，Ｃｈｅｎｇｄｕ，Ｃｈｉｎａ，（２０６
２１３）．
［６］薛 成．智能物流系统开发平台的研究［Ｄ］．南京：
南京财经大学国际经贸学院，２００５．
（下转第８８３页）
·９７８· 第５期 张 赫，等：公路零担货运组织优化方案研究
