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基于运输系统优化的
安吉汽车物流设计方案
——第五届“楚天杯”物流设计大赛决赛作品
团队名称:风火轮
团队成员:王文锦 陈於鑫 张欢 刘巧云 杨敏
2
目录
1.整体背景.........................................................................................................................................3
我国汽车物流行业的发展现状..........................................................................................3
汽车物流运行模式..............................................................................................................3
汽车物流的配送模式..........................................................................................................4
2.安吉物流现状分析.........................................................................................................................5
安吉物流现状描述..............................................................................................................5
安吉公司的运输方式选择及分析......................................................................................6
安吉物流的运输要求..........................................................................................................7
3.选题依据.........................................................................................................................................8
运输系统优化在汽车物流行业中的重要性......................................................................8
所选方案..............................................................................................................................8
选择依据..............................................................................................................................8
方案框架............................................................................................................................10
4.安吉物流现状下多式联运的探究...............................................................................................11
安吉物流运输方式存在的问题........................................................................................11
基本运输方式及其优缺点................................................................................................11
整数规划模型的建模过程................................................................................................13
整数规划模型制定出安吉多式联运方案........................................................................18
小结....................................................................................................................................22
5.配送线路的优化...........................................................................................................................23
安吉配送线路存在的问题................................................................................................23
配送线路优化的意义........................................................................................................23
配送线路设计思路............................................................................................................23
用节约里程法求出最优配送线路....................................................................................23
小结....................................................................................................................................36
6.信息技术下运输调度系统的优化...............................................................................................36
运输调度系统的优化与运输系统的关系........................................................................36
共享资源数据库平台的创建............................................................................................38
.1 创建共享资源数据库平台的原因和意义.................................................................38
基于 GPS 的车辆运输调度...........................................................................................40
安吉物流调度模式的改进................................................................................................43
小结....................................................................................................................................46
7.安吉物流运输工具和仓库创新与改进.......................................................................................46
运输工具和仓库创新与改进的背景................................................................................46
对于零部件与整车物流的协调与共享的解决办法........................................................48
运输工具与仓库创新小结................................................................................................54
8.设计方案总结...............................................................................................................................55
3
1.整体背景
我国汽车物流行业的发展现状
我国现行的主体汽车物流模式是供产销一体化的自营物流,即汽车产品原材
料、零部件、辅助材料等的购进物流、汽车产品的制造物流与分销物流等物流活
动全部由汽车制造企业完成。制造企业既是汽车生产活动的组织者、实施操作者,
又是企业物流活动的组织者与实施者。调查结果表明物流成本每降低 1 个百分点,
每年就可增加约 100 亿元的纯利润收入。因此,降低物流成本毫无疑问已经成为
汽车生产企业第二利润增长点。 汽车消费需求的强劲增长,带动了汽车产量的
快速增长,而汽车市场的迅速扩容也拉动了汽车物流行业的迅速发展,为我国汽
车物流行业的迅速崛起提供了前所未有的发展机遇。但同时我们也必须看到所面
临的一系列急待解决的问题。目前,这些问题随着汽车物流的不断发展暴露得更
加突出。
汽车物流运行模式
汽车物流是集现代运输、仓储、保管、搬运、包装、产品流通及物流信息于
一体的综合性管理,是沟通原料供应商、生产商、批发商、零件商、物流公司及
最终用户的桥梁,更是实现商品从生产到消费各个流通环节的有机结合。我国现
性的主体汽车物流模式是供产销一体化的自营物流,即企业产品原材料、零部件、
辅助材料等的购进物流、汽车产品的制造物流与分销物流等物流活动全部由汽车
制造企业完成。制造企业即是企业生产活动的组织者、实施操作者,又是企业物
流活动的组织者与实施者。
在这种模式下,制造商对供应物流、制造物流及分销物流拥有完全的控制权,
能够掌握第一手客户信息,有利于改善客户服务和对整个物流进行协调与控制。
但是,随着物流业务的不断扩大,供应全球化和电子商务对汽车产品物流的信息
化、自动化和柔性化提出了全新的要求。要求制造商具有更加强大的物流实力,
不断加大对物流的投入以适应电子商务发展的需要。这些变化对自营物流而言,
不但加重了制造商的资金负担,而且也不能充分发挥分工的经济优势,会降低汽
车产品的总体物流效率。同时,自营物流居于整车生产企业自身,往往只从整车
生产企业的利益出发,过多地强调保障整个生产企业生产的连续性,会要求零配
件生产企业提供远大于实际需要的库存。
4
汽车物流的配送模式
汽车物流的核心在于配送,要解决中国汽车厂商的困惑,我们必须发展适合
我国国情的汽车物流配送。在我国汽车行业物流配送发展的过程中,汽车行业物
流配送的主要模式有市场配送模式、合作配送模式和自营配送模式,其中市场配
送模式是我国汽车行业的主流配送模式。
配送模式
1、市场配送模式,所谓市场配送模式就是专业化物流配送中心和社会化配
送中心,通过为一定市场范围的企业提供物流配送服务而获取赢利和自我发展的
物流配送组织模式。具体又有两种情况:
(1) 公用配送,即面向所有企业。如:上海国际汽车物流(码头)有限公司由
上海汽车工业(集团)总公司、日本邮船株式会社(NYK)和上海港务局合资组建了。
该合资公司借助世界上最大的汽车船运企业之一—日本邮船丰富的汽车运输管
理和码头运作经验以及高新技术,加上上汽集团的雄厚实力以及管理着世界上第
四大集装箱港口的上海港务局的倾力支持,明确提出了要打造世界一流的现代化
汽车物流企业,以满足飞速发展的中国汽车业需要,为中国汽车业提供卓越的物
流服务。
(2) 合同配送,即通过签订合同,为一家或数家企业提供长期服务。这是中
国汽车行业最广泛的一种物流配送模式。如:上汽集团与荷兰 TPG 集团下属的
TNT(天地)物流公司合资组建的安吉天地汽车物流有限公司。这家汽车物流公司
向上海大众、上海通用等国内汽车制造厂家提供物流服务,并为其在整车物流、
零部件入厂以及售后物流等方面提供一体化、网络化的物流管理方案。
2、合作配送模式,所谓合作配送模式是指若干企业由于共同的物流需求,
在充分挖掘利用个企业现有物流资源基础上,联合创建配送组织模式。如:美国
总统轮船(APL)公司的姊妹公司美集物流(APLL)公司与中国三大企业集团——
民生实业有限公司、西南兵工万友集团及长安汽车集团合资组建了重庆长安民生
物流有限公司,在重庆经济开发区北部科技园区建造占地 80 亩的现代化仓储配
送中心,负责提供汽车及零件的物流配送服务和该区域内其他生产企业的物流配
送服务,主要客户有长安、福特以及铃木等。
3、自营配送模式,所谓自营配送模式是指生产企业和连锁经营企业创建完
5
全是为本企业的生产经营提供配送服务的组织模式。选择自营配送模式的企业自
身物流具有一定的规模,可以满足配送中心建设发展的需要。如:上汽集团自有
的安吉物流,也具有一定的规模。但随着电子商务的发展,这种模式将会向其他
模式转化。
当前汽车物流存在的缺陷
虽然中国汽车物流市场目前已具有一定的规模,各个层次的物流配送企业已
得到不同程度的发展,具有区域配送和跨区域配送的能力。但中国汽车行业物流
配送模式同其他行业的物流模式一样,也存在着不少缺陷,主要表现在以下两方
面:
1、技术支撑不够。我国目前许多物流企业的信息系统还很不完善,物流设
施、设备的现代化水平较低,物流作业效率不高,整体技术水平落后,没有为配
送发展构筑强大技术支撑。
2、存在管理瓶颈。我国物流配送在管理人才上严重缺乏现代物流配送管理
专业人才;在管理手段上,存在着手工操作、经验决策;在管理资源上存在着不
合理配置;在管理体制上存在着行业分割、部门分割、市场分割。这些管理瓶颈
将制约汽车物流配送中心的创新与发展。
2.安吉物流现状分析
安吉物流现状描述
安吉天地汽车物流有限公司是目前国内最大的中外合资汽车物流企业,主要
从事汽车整车、零部件物流以及相关物流策划、物流技术咨询、规划、管理、培
训等服务,是一家专业化运作、能为客户提供一体化、技术化、网络化,可靠的
独特解决方案的第三方物流供应商,主要客户包括上海大众、上海通用、上汽通
用五菱、华晨金杯、重庆红岩等,运输车辆共有 1639 辆驳运车、438 节火车皮、
5 艘江轮、6 艘海轮。2004 年该公司的年运输能力已超过 100 万辆商品车,年销
售收入已达 17 亿元,主要竞争优势体现在稳定的客户源和区域以及先进的汽车
物流管理技术是建立在以 ISO9001:2000/ISO14000:2004 /OHSAS18000:1999 为
基础的一体化管理体系平台上,整合基础技术标准、多目标客户的中央调度系统、
6
整车及零部件信息管理系统、GPS 全球定位系统、KPI 运作系统以及精益六西格
玛技术等,已形成整车及零部件安吉天地汽车物流有限公司是目前国内最大的中
外合资汽车物流企业,主要从事汽车整车、零部件物流以及相关物流策划、物流
技术咨询、规划、管理、培训等服务,是一家专业化运作、能为客户提供一体化、
技术化、网络化,可靠的独特解决方案的第三方物流供应商,主要客户包括上海
大众、上海通用、上汽通用五菱、华晨金杯、重庆红岩等,运输车辆共有 1639
辆驳运车、438 节火车皮、5 艘江轮、6 艘海轮。2004 年该公司的年运输能力已
超过 100 万辆商品车,年销售收入已达 17 亿元,主要竞争优势体现在稳定的客
户 源 和 区 域 以 及 先 进 的 汽 车 物 流 管 理 技 术 是 建 立 在 以
ISO9001:2000/ISO14000:2004 /OHSAS18000:1999 为基础的一体化管理体系平台
上,整合基础技术标准、多目标客户的中央调度系统、整车及零部件信息管理系
统、GPS 全球定位系统、KPI 运作系统以及精益六西格玛技术等,已形成整车及
零部件物流运作管理技术联动平台。
安吉公司的运输方式选择及分析
作为上汽集团全资子公司,安吉物流承担着上海汽车两大基地商品车的运输
业务,负责为客户提供点对点的运输服务。公司根据订单的具体要求,选择合适
的运输方式和路线,从上海或南京的仓库发货。目前安吉物流配送城市覆盖全国
大部分地区,主要城市下图所示:
安吉物流针对不同运输线路,采取了不同的运输方式。例如①对于广州、天津等
沿海地区的整车运输,安吉物流倾向于考虑海运;对于武汉、重庆等沿江地区的
7
整车运输,安吉物流倾向于考虑江运;对于其他城市,安吉物流倾向于采用公路
运输。在一些特殊情况下,如加急订单等,一些原定于水路运输将调整为公路运
输。而安吉的依据是对于不同运输方式的费用、运输标准、碳排放量、以及其他
的一些条件作出的选择,我们可以从下表进行了解:
运输方式特征参数模拟
费用
(元/辆*公里)
运输标准说明 碳排放
(kg/辆*
公里)
其他
公路 (不大于50公里)
(不大于200公里)
(不大于500公里)
(不大于1000公里)
(大于1000公里)
轿运车装卸商品车
时间均为天,日行
驶500公里
单台轿运车的装载能
力为10辆商品车
临港库每天装载量为
5辆轿运车,浦口为3
辆轿运车
海运
(内
河)
每周二六开航一次,
船速400公里/天(仓
位::300辆/海船,:
200辆/江轮)
目的地是码头可免费
堆放两天;船舶满载
发运;装卸能力200台
/天
注:超额运力价格为原价格标准上浮50%
费用价格 a 随市场油价变动
安吉物流的运输要求
上汽对安吉物流的要求
在长期的合作中上海汽车对安吉物流汽车运输提出了一些具体的要求:
①商品车要求“零”公里交车,即交车时商品车辆的行驶里程不得高于 50 公里;
①提高服务水平,缩短运输在途时间;
①提高商品车交车时完好率,过多的交接环节会降低交验时的完好率;
①形成商品车运输配送网络;
安吉物流对于自身运输的要求
安吉物流在保障客户要求的前提下,也考虑自身的情况,对整车运输业也制定了
一些规定:
8
①多种运输方式并行
①降低单一运输模式的风险
①在合理范围内起到优化成本作用
①提高交车完好率,严格把关各种交接过程或者减少各种多余装卸交接。
①充分利用现有资源,降本增效。
3.选题依据
运输系统优化在汽车物流行业中的重要性
对于企业来说,产品和服务价格的高低直接影响企业盈利的大小,成本的高低,
直接影响企业产品和服务在市场上的竞争力,甚至直接关乎企业的存亡。运输是
物流的关键部分,它对物流的发展有重要的地位,主要体现在(1)运输是物流
的主要功能要素之一,运输是物流的主要部分。(2)运输是社会物资生产的必要
条件之一。马克思将运输称之为“第四个物资生产部门”是将运输看成生产过程的
继续,这个继续虽然以生产过程为前提,但如果没有这个继续,生产过程则不能
最后完成。(3)运输可以创造“场所效用”(4)运输是“第三利润源”的主要源泉。
通过运输系统的优化来提高运输时效性,从而降低运输成本,为企业获取更大利
润已成为物流企业发展刻不容缓的核心问题。
安吉作为一家正快速发展中的汽车物流公司,运输系统的优化对于其在竞争
日趋激烈的市场环境下取得更大的业绩是至关重要的。
所选方案
所以在基于运输系统优化的方向下,我们选取了案例 3、案例 4、案例 6、案例 7
和案例 11 作为我们的选题。这五个个案例分别在多式联运、线路优化、运输调
度、运输工具四个方面形成以运输系统优化为中心的整体。
选择依据
各个方案的选取依据和重要性
案例 3 是针对多式联运的安吉汽车物流的整车资源编制问题,我们着重研究的是
为安吉汽车物流安排合理的运输线路和运输方式,从而降低总费用。从案
例 3 中我们知道,目前安吉汽车物流公司存在以下问题:
①没有一套完整、有效的运输线路规划系统。公司客户数量在不断增多,
运输线路也变得越发复杂起来,这些对资源计划的编制提出了更高的要求;
9
①运输计划存在很大的不确定性。这种不确定性主要由两方面的原因引起
的:一是需求方面的波动,二是运力方面的波动。为保证客户满意度,公
司必须提供足够的运输能力,这样就有可能造成空车,形成资源浪费的现
象。同样,公司有时的实际运输能力也不能满足一些特殊的运输要求。安
吉虽然拥有充足的公路运力,可是铁路和水路运力仍然存在一些限制。
案例 6 是安吉物流在配送上采用的是传统的仓储直达需求点的模式,这种模式下,
各配送线路之间是相互独立的,车辆载着货物从配送中心运至一个客户需
求点,然后空车返回,这样势必造成车辆紧张、运送里程大、装载不足、
返程空载、车辆调度不统一、配送效率不高等问题,增加物流成本,降低
企业的盈利。
案例 4 中,我们了解到安吉的资源调度系统(RSP)还需要改进,首先是总公司
的任务资源和运输公司的运力资源存在信息的不对称,这样会影响总公司
订单任务的及时完成,不能满足顾客的需求。其次安吉的 RSP 和 GSP 需
要进一步的融合,从而提高调度的准确性和灵活性。
案例 7 中的总调度模式和现场调度模式各有其优缺点。总调度模式下客户的发运
及时率受到威胁,总部对运输公司也难以分清责任,进行有效监督。现场
调度模式则使总部统筹协调处理的效率大打折扣,且在遇到订单波动、或
订单于运能不匹配的时候,处理效率不高。
案例 11 中讲的是零部件和整车物流的共享与协调。每个物流公司都是通过业务
规模和运输效率来获得利润,高效的运输工具和合理的仓储条件则可以大
大缩减企业的成本投入。目前的安吉来说,正处在快速上升的阶段,对于
效率和成本的控制至关重要,新的运输工具与仓储形式则正好可以大大提
高效率,节约成本。
所选方案所具有的整体性
我们选取的 5 个方案之间也是相互间有所联系,分别从多式联运、线路优化、
运输调度、运输工具四个方面共同实现对安吉物流运输系统优化的运营,四个方
向从多个角度对运输系统进行优化改良,其最终目的都是要提高效率、降低成本。
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方案框架
选题背景
行业背景分析 安吉发展及问题分析
选择方向及原因
物流运输系统优化
多式联运的
探究
配送线路的
优化
信息技术下的运
输调度系统优化
运输工具与仓
库的创新
多种
运输
方式
的比
较分
析
整数
规划
模型
下的
多式
联 运
节约
里程
法下
的线
路优
化
建立
数学
模型
验证
线 路
资源
数据
库平
台下
的调
度
基于
GPS
的运
输调
度系
统
新 型
多 用
途 车
的 研
究
整 合
仓 库
的 研
究
11
4.安吉物流现状下多式联运的探究
安吉物流运输方式存在的问题
随着全球经济的快速发展和市场竞争的加剧、现代社会中用户对运输质量期
望的逐步提高和我国交通运输体系的不断完善,多种运输方式之间的联合运输已
经成为我国现代交通运输发展的一种必然趋势,并且必将会成为我国未来综合运
输体系的核心,在我国交通运输系统中发挥重要作用。多式联运成为了物流企业
发展的一个热点。在多式联运过程中,合理的选择运输路线和组织多种运输方式,
才能充分发挥多式联运的优势,从而提高企业运输业的服务水平、竞争能力和各
种运输方式的综合效能,取得更好的经济效益。
我们了解到案例 3 中安吉汽车物流公司所面临的两个问题:一是没有一套完
整、有效的运输线路规划系统。公司客户数量在不断增多,运输线路也变得越发
复杂起来,这些对资源计划的编制提出了更高的要求。二是运输计划存在很大的
不确定性。这种不确定性主要由两方面的原因引起的:1.需求方面的波动,2.运
力方面的波动。为保证客户满意度,公司必须提供足够的运输能力,这样就有可
能造成空车,形成资源浪费的现象。同样,公司有时的实际运输能力也不能满足
一些特殊的运输要求。安吉虽然拥有充足的公路运力,可是铁路和水路运力仍然
存在一些限制。本方案着重研究在运输路线不确定的条件下,将安排运输路线和
运输方式优选综合起来加以考虑,建立了带时间约束和能力约束的,以总成本为
最少为目标的组合优化模型,并给出相应的求解方法。
基本运输方式及其优缺点
公路运输
公路运输在所有的运输方式中是影响面最为广泛的一种,其优势在于:
1.全运程速度快。公路可以实现“门到门”的运输,可以减少转换交通运输
工具所需要的等待时间,对于限时运送货物,或为适应市场临时急需货物运输,
公路运输服务优于其他运输工具。特别是对于短途、高价值产品运输,其整个运
输过程,较其他运输工具更为迅速、方便。
12
2.运用灵活。公路运输富于灵活性,可随时调拨,不受时间限制,可随处
停靠,富于弹性和适应性。
3.受地形气候限制小。汽车在路上行驶,可以逢山过山,不受地形限制。
遇恶劣气候,较飞机、船舶影响小。
但是,公路运输也存在很多不足,其表现主要有:
1.载运量小。从货运考虑,普通可载运 3 到 5 吨。即使使用全拖车,也不
过数 10 吨,无法与铁路或轮船的庞大容量相比。
2.安全性差。公路运输,由于车种复杂、路况不良,以及驾驶人员的疏忽
等因素,交通事故较多,安全性较差。
因此,公路适合于短距离、小批量的运输。
铁路运输
铁路运输具有一些其他输运工具不能取代的优点。主要有:
1.运量大、运价低廉且运距长。铁路运输采用大功率机车牵引列车运行,可
承担长距离、大运输量的运输任务,而且由于列车运行阻力小,能源消耗量低,
所以系统价格低廉。
2.受气候限制小。铁路运输具有高度的导向性,只要列车设施无损坏,在任
何气候条件下,列车均可安全行驶,受气候限制因素很小,所以铁路是营运最可
靠的运输方式。
3.污染性较低。铁路的污染性较公路低。如在噪音方面,铁路所带来的噪音
污染,不仅比公路低,而且是间断性的。
但是铁路运输也有其缺点,主要表现如下:
1.货损较高。铁路运输可能因为列车行驶时的震动或货物装卸不当,造成所
承载货物的损坏,而且运输过程需要经多次中转,也容易导致货物损坏、遗失。
2.营运缺乏弹性。铁路容易造成空车回送现象,从而造成营运成本的增加。
水路运输
在各种运输方式中,水路运输是便宜的运输方式,但运输速度最慢,其优势
主要有运输量大、能源消耗低、单位运输成本低。水运的运输成本约为铁路运输
的 1/25~1/20,公路运输的 1/100。但是水路运输受气候限制,可行性较低。
13
整数规划模型的建模过程
问题描述
假设一个物流中心 要将一批货物从物流中心运送到货物目的地(A),中
途经由若干随机分布的城市构成的运输网络,网络中任意相邻的城市之间都有若
干种(g 种)运输方式可供选择,且各种运输方式的运输时间、费用、运输能力
不同,在每个城市可以进行运输方式的转换,当从一种运输方式转换另一种运输
方式时,需要一定的中转时间和中转费用。而且在整个运输过程中,总的运输时
间不能超过运输期限(T),如何在不超过运输时间和各种运输方式运输能力的
前提下安排运输路线和选择最佳运输组合方式,使得总运费最低是要解决的问题。
模型说明
1.模型假设
(1)运量在某一对城市之间不能分割,即在某一对特定的城市之间,若存在路
径,则在这对城市之间只能选择一种运输方式;
(2)运输成本与市场油价存在线性关系;
(3)运输网络中,同一阶段和非相邻阶段城市之间可存在路径
2.符号说明
0A
, , 1,
1 1
0
v
i j i k
i j i k v
x
阶段的 城市到 阶段的 城市选择第 种运输方式
选择其他运输方式
,
,
1
0
v w
i j
i j v
r
阶段的 城市由第 种运输方式转换到第w种运输方式
否则
,
,
1
0
v w
i j
i j v
阶段的 城市由第 种运输方式转换到第w种运输方式场地设施等均满足
转换要求
选择其他运输方式
, , 1, :
v
i j i kc i 阶段的j 城市到i +1阶段的k城市选择第v种运输方式的运输成本;
, , 1,
v
i j i ku : i 阶段的j 城市到i +1阶段的k城市选择第v种运输方式的运输能力,简称运力;
, , 1, :
v
i j i kt i j 阶段的 城市到i +1阶段的k城市选择第v种运输方式的运输时间;
, , 1, :
v
i j i kt i j 阶段的 城市到i +1阶段的k城市选择第v种运输方式的运输时间;
14
模型的建立
,
, :
v w
i j i j v wc 在 阶段的 城市由第 种运输方式转换到第 种运输方式的中转费用;
,
, :
v w
i j i jd 在 阶段的 城市由第v种运输方式转换到第w种运输方式的中转时间;
:i iA 第 阶段所有城市的集合;
:N 运输网络总的阶段数;
T: 从开始点到目的地容许的时间期限;
I : 所有要经过的城市集合;
J: 可供选择的交通工具集合;
q: 货物的运量;
M: 一个充分大的惩罚因子;
Z: 总费用
1
1 1 1
, , ,
, , 1, , , 1, , , ,
1 1 1
min (1 ) 1
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N N N
v v vw vw vw
i j i k i j i k i j i j i j
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1
, , 1,
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1 1
, ,
, , 1, , , 1, , ,
1, 1,2, (2)
1, 1,2, (3)
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(4)
. . 1,2, ; ; ; ,
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… , N-1
… , N-1
… , N-1; j A A A
1
1 1
1 1
, , 1, 1
,
, , 1, , 1
(5)
, 1,2, ; ; ; (6)
, 0,1 , 1,2, ; ; , (7)
i i i
N N
i k v J i v J
v
i j i k i i
v v w
i j i k i j i i
q u i k v J
x r i k v w J
j A A j A
… , N-1j A A
… , N-1; j A A
15
目标函数以整个运输过程中的运输成本最少为目标,而总费用由三部分组成,
即运输费用、中转费用、惩罚费用。公式(2)表示在相邻阶段的某一城市对之
间,如果存在路径,只能选择一种运输方式,即运量不能分割;式(3)表示在
i 阶段的 j 城市,最多有一次运输方式的改变;式(4)确保运输的连续性;式
(5)表示货物必须在规定的期限内运到;式(6)表明货物的运量不能超过某种
运输工具的能力;式(7)表示决策变量取整数 0 或 1。
模型的求解
通过虚拟一个运输网络,将原问题转化为一个带时间约束和能力约束的最短
路径问题,然后采用数学规划软件 Lingo 求解带有时间约束和能力约束的最短路
径。
例如从配送中心 将一批货物中途经过若干城市运往目的地城市 ,如图
1 所示,所在路径的城市之间有三种运输方式:铁路、公路、水路可供选择。
详细解法阐述如下:
1.划分运输区域
为了方便模型的求解,首先将运输网络划分为若干阶段,A0 位于第一阶段,
A1、A2、A3 位于第二阶段,A4、A5 位于第三阶段,A6、A7、A8 位于第四阶段,目的地
A9 位于第五阶段。如图 2 所示:
一阶段 二阶段 三阶段 四阶段 五阶段
0A 9A
A4
A5
A2
A3
A6
A7
A8
A9
A0
A1
A4
A5
A2
A3
A6
A7
A8
A9
A0
A1
图 1 运输网络图
16
图 2 划分阶段的运输网络图
2.向相邻运输网络中增加虚拟节点
对于不相邻阶段的城市之间存在路径的,应在路径上中间阶段增加虚拟节
点,如图 2 所示,二阶段城市 1 与四阶段城市 6 之间存在一条路径,在三阶段增
加虚拟节点 M;二阶段城市 3 与四阶段城市 8 之间存在一条路径在三阶段增加
虚拟节点 N。如图 3 所示:
M
N
图 3 增加虚拟节点的运输网络图
3.构建扩展的虚拟运输网络图
方法如下:
(1)为简化模型的计算,在有路径相连的城市之间默认三种运输方式均可到达。
(2)除始发点 A0 以外,将其他每个城市分别扩展成 g 个城市(每个运输方式分
别代表一种运输方式),扩展后的 g 个城市仍处于原来的网络阶段,最后虚拟一
个目的地。如图 4 所示,其中 0 代表始发点 A0,1、2、3 为 A1 扩展的三个虚拟
城市,1 代表铁路运输,2 代表公路运输,3 代表水路运输,以此类推,31、32、
33 为目的地 A9 扩展的三个虚拟城市,分别代表铁路、公路、水路运输,34 为虚
拟的目的地。
(3)同一个城市扩展来的节点与节点之间不存在连接弧,原来有连接弧的两个
城市,各自扩展来的 g 个城市之间两两有弧连接,原来没有弧连接的两个城市,
各自扩展来的 g 个城市间都没有弧连接。
(4)各条弧上的权重分为三类:费用权重、时间权重、能力权重。
费用权重=两城市间的运输费用+中转费用;时间权重=两城市间的运输时间+中
转时间;能力权重=两城市间某种运输工具的运输能力。
(5)对于两个网络阶段之间建立的虚拟城市,假设 j 阶段的第 m 个城市到 j 阶
段的第 n 个城市之间的各阶段内都有一个虚拟城市,设 i 阶段的第 m 个城市到
A4
A5
A2
A3
A6
A7
A8
A9
A0
A1
17
i+1 阶段的任一虚拟城市之间的运费、运输时间、运输能力都为 i 阶段的第 m 个
城市到 j 阶段的第 n 个城市的运费、运输时间、运输能力,相邻阶段的虚拟城市
与虚拟城市的运费、运输时间均为零,运输能力设为一个充分大的数,依此类推,
j-1 阶段的虚拟城市到 j 阶段的第 n 个城市的运费、运输时间均为零,运输能力
设为一个充分大的数。
将没有弧连接的城市之间的运输费用、运输时间设为一个充分大的整数,运
输能力设为零。虚拟一个最终点 34,因此 31 34, 32 34,33 34 的运输时
间和运输费用均为零,而运输能力为无穷大。则原问题的求解转化为:在不超过
运输期限和运输能力约束的前提下,求从节点 0 34 的最短路径。如图 4 所示:
图 4 扩展的虚拟运输网络图
4.用 Lingo 求解最短路径。
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
22
23
24
25
26
27
28
29
30
34
31
32
33
18
整数规划模型制定出安吉多式联运方案
根据案例 3 安吉汽车物流公司所面临的带时间和运输能力约束的多城市间
多种运输方式的最优组合问题,我们采取上述模型来具体求解。不过我们会简化
上述模型,在本案例中我们可以不考虑中转费用和惩罚费用以及中转时间,所以
模型就会简单很多。我们选择从上海到天津的这一路径,在运输一次的运量不确
定的前提下,根据帮助安吉汽车物流公司合理安排线路和运输方式来使带有时间
约束和能力约束条件下总费用最低。安吉将汽车从上海中途经过如干城市运往目
的地天津,如图 5 所示,所在路径的城市之间有三种运输方式:铁路、公路、水
路可供选择。
19
南京 淄博
上海 天津
南通 济南
划分运输网络
一阶段 二阶段 三阶段 四阶段 五阶段
南京 淄博
上海 天津
南通 济南
图 6 划分阶段的从上海到天津的运输网路图
向运输网络中增加虚拟节点
对于不相邻阶段的城市之间存在路径的,应在路径上中间阶段增加虚拟节点,
如图 6 所示,二阶段南京与四阶段淄博之间存在一条路径,在三阶段增加虚拟节
点 M。三阶段的济南与五阶段的天津之间存在一条路径,在四阶段增加虚拟节
点 N,如图 7 所示:
南京 M 淄博
上海 天津
南通 济南 N
图 7 增加虚拟节点的从上海到天津的运输网络图
构建扩展的虚拟运输网路图
方法和说明见上述模型
虚拟一个最终点 22,因此 19 22,20 22,21 22 的运输时间和运输费用均
图 5 从上海到天津的运输网络图
20
为零,而运输能力为无穷大。则原问题的求解转化为:在不超过运输期限和运输
能力约束的前提下,求从节点 0 34 的最短路径。如图 8 所示:
图 8 扩展的虚拟从上海到天津的运输网路图
已知条件
以从上海到天津的运输网络图为例,各城市之间的运费、运输时间、运输能
力如表 1 所示:
表 1 各城市之间运输费用、运输时间、运输能力表
铁路 公路 水路
运输 运输 运输 运输 运输 运输 运输 运输 运输
费用 时间 能力 费用 时间 能力 费用 时间 能力
上海 南京 2 290 39 300 301aq 18 200
上海 南通 638aq 8 290 754aq 52 300 580aq 35 200
南京 淄博 10 290 62 300 777aq 47 200
南通 济南 913aq 12 290 1079aq 64 300 830aq 50 200
济南 淄博 121aq 1 290 187aq 30 300 110aq 7 200
淄博 天津 6 290 47 300 467aq 28 200
济南 天津 4 290 42 300 357aq 21 200
注:运输费用的单位是元,运输时间的单位是 h,运输能力的单位是辆。
根据扩展虚拟的运输网络图的方法并结合表 1 我们可以得出图 8 每条路径的
运输费运输时间和运输能力,如表 2 所示:
7
8
9
10
11
12
1
2
3
4
5
6
0
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
21
表 2 每条线路的运输费用、运输时间、运输能力
运输 运输 运输 运输 运输 运输
费用 时间 能力 费用 时间 能力
0 1 2 290 10 17 42 无穷大
0 2 39 无穷大 10 18 357aq 21 200
0 3 301aq 18 200 11 1 3 121aq 1 290
0 4 638aq 8 290 11 14 187aq 30 无穷大
0 5 754aq 52 无穷大 11 15 110aq 7 200
0 6 580aq 35 200 11 16 4 290
1 7 10 290 11 17 42 无穷大
1 8 62 无穷大 11 18 357aq 21 200
1 9 777aq 47 200 12 13 121aq 1 290
2 7 10 290 12 14 187aq 30 无穷大
2 8 62 无穷大 12 15 110aq 7 200
2 9 777aq 47 200 12 16 4 290
3 7 10 290 12 17 42 无穷大
3 8 62 无穷大 12 18 357aq 21 200
3 9 777aq 47 200 13 19 6 290
4 10 913aq 12 290 13 20 47 无穷大
4 11 1079aq 64 无穷大 13 21 467aq 28 200
4 12 830aq 50 200 14 19 6 290
5 10 913aq 12 290 14 20 47 无穷大
5 11 1079aq 64 无穷大 14 21 467aq 28 200
5 12 830aq 50 200 15 19 6 290
6 10 913aq 12 无穷大 15 20 47 无穷大
6 11 1079aq 64 无穷大 15 21 467aq 28 200
6 12 830aq 50 无穷大 16 19 0 0 无穷大
7 13 0 0 无穷大 16 20 0 0 无穷大
7 14 0 0 无穷大 16 21 0 0 无穷大
7 15 0 0 无穷大 17 19 0 0 无穷大
8 13 0 0 无穷大 17 20 0 0 无穷大
8 14 0 0 无穷大 17 21 0 0 无穷大
8 15 0 0 无穷大 18 19 0 0 无穷大
9 13 0 0 无穷大 18 20 0 0 无穷大
9 14 0 0 无穷大 18 21 0 0 无穷大
9 15 0 0 无穷大 19 22 0 0 无穷大
10 13 121aq 1 290 20 22 0 0 无穷大
10 14 187aq 30 无穷大 21 22 0 0 无穷大
10 15 110aq 7 200
10 16 4 290
22
运行结果
按上述算法思想,采用数学规划模型 Lingo 求解,得到不同运量和运输期限
要求下运输路线和运输方式组合优选结果,如表 3 所示:
表 3 不同运量和运输期限要求下模型求解结果
运量 运输期限 运输路径 运输方式 总费用 总时间
0 1 7 上海 南京 铁路
150 20 13 19 22 南京 淄博 铁路 254925 18
淄博 天津 铁路
150 35 0 3 7 上海 南京 水路
13 19 22 南京 淄博 铁路 250410 34
淄博 天津 铁路
0 1 7 上海 南京 铁路
250 20 13 19 22 南京 淄博 铁路 424875 18
淄博 天津 铁路
注:运量的单位是辆,运输期限的单位是 h,总费用的单位是元,总时间的单位
是 h。
小结
本方案建立了在运输路线不确定的情况下选择最佳的运输组合方式,使得总
运费最低的多式联运模型,并给出了相应的求解方法。该方法可以十分方便地求
解带时间约束和能力约束的多城市间多种运输方式的最优组合问题。该模型的创
新点是对于不是处于相邻阶段的城市之间增加虚拟节点,并且把每个城市扩展为
用铁路、公路、水路三种运输方式表现的三个城市,从而可以将其转化为求解最
短路径的问题。最后用 Lingo 求解运输过程中的最短路径问题。我们认为该模型
对安吉汽车物流企业在运输路线和运输方式的组合优选方面有一定的参考价值。
本方案还需改进的地方:1.我们选择从上海到天津这一条路径,没有多加考
虑其余的路径;2.从上海到天津的路线其中途经过的几个城市我们是随即选取的,
所以会引起后面运输方式的选择;3.运用模型求总费用时没有考虑惩罚费用、中
转费用,这些其实都是属于总费用,我们在本方案中简化了模型;4.该模型中要
求运输时间不得超过运输期限,可是运输时间中应该包括中转时间,可是本方案
中我们没有考虑各种运输方式之间的中转时间。
23
5.配送线路的优化
安吉配送线路存在的问题
通过对案例的分析,我们发现安吉的配送形式是传统的仓储直达客户需求地
的模式,这种模式下,各线路之间是相互独立的,车辆载着货物从配送中心运至
一个客户需求点,然后空车返回,这样势必造成车辆紧张、运送里程大、装载不
足、返程空载、车辆调度不统一、配送效率不高等问题,从而增加企业的物流成
本,降低企业的盈利,为了解决这些问题,一定要对配送线路进行合理优化。
配送线路优化的意义
在现代物流中,配送是一个重要的与消费者直接相连的环节,体现了企业的
核心竞争力。而物流配送线路的优化,是整个配送网络优化的关键环节。合理确
定配送路线就是用最少的动力,走最短的里程,花最少的费用,经最少的环节,
以最快的速度把货物运至用户手中。优化配送路线,对提高企业运作效率,合理
运用企业资源,降低企业物流成本,提升企业竞争力具有重要意义。
配送线路设计思路
根据案例的提示我们搜集了大量的数据,利用科学的数学模型寻找并设计出
了优化的线路,并把个别推向一般,用模型进行验证,然后将传统的物流线路与
我们优化线路进行比较,得出优化后线路比传统的物流线路更有效率。
用节约里程法求出最优配送线路
节约里程法的原理
(1)节约里程法的基本规定
利用节约里程法确定配送路线的主要思路是:根据配送中心的运输能力(包
括车辆的多少和载重量)和配送中心到客户之间的距离及其各客户之间的相对
距离来制定,使总的配送车辆吨千米数达到或接近最小的配送方案。
节约里程法的假设条件如下:
1)配送的是同一种或相类似的货物
2)各用户的位置及需求量已知
3)配送中心有足够的运输能力
利用节约里程法制定出的配送方案除了使配送总吨千米数最小外,还应满足
24
以下条件:
1)方案能满足所有用户的要求
2)不使任何一辆车超载
3)每辆车每天的的总运行时间或行驶里程不超过规定的上限
4)方案能满足所有用户的到货时间要求
(2)节约里程法的基本思路
节约里程法的基本思想是为达到高效率的配送,是配送的时间最少、距离最
短、成本最低而寻找的最佳配送路线。
如图所示,设 P0 为配送中心,分别向用户 Pi 和 Pj 送货。P0 到 Pi 和 Pj 的距离
分别为 d0i 和 d0j,两个用户 Pi 和 Pj 之间的距离为 dij。送货方案只有两种,即配
送中心 P0 向用户 Pi 和 Pj 分别送货和配送中心 P0 向用户 Pi 和 Pj 同时送货,如图
5-1 a 和 b 所示。
方案 a 的配送路线为:P0—Pi—P0—Pj—P0,配送距离为 d1=2d0i+2d0j;
方案 b 的配送路线为:P0—Pi—Pj—P0 ,配送距离为 da=d0i+d0j+dij ;
显然,da 不等于 db,我们用 Sij 表示里程节约量,即方案 b 比方案 a 节约的
配送里程:
Sij=d0i+d0j-dij
根 据 节 约 法 的 基 本 思 想 , 如 果 一 个 配 送 中 心 P0 分 别 向 n 个 客 户 Pi
Pi
d0i
P0
Pi
d0j
a b
P0
Pi Pi
d0i
dij
d0j
25
(i=1,2,…,n)配送货物,在汽车载重能力允许的前提下,每辆汽车的配送线路
上经过的客户个数越多,里程节约量越大,配送线路越合理。
由于各项任务要求在一定的时间范围内完成,按费用节约值 S(i,j)连接
点 i 和点 j 时,可能会使 j 后面的任务的执行不满足时间要求。当连接点 i 和点 j
所在线路时,若车辆到达 j 点的时间比原线路上 j 点任务的开始时间推迟,则 j
后面的任务在执行时间可能会发生延迟。
以 EFj 表示连接点 i 和点 j 所在的线路后,车辆到达 j 点的时间比原线路上车
辆到达 j 点时间的推迟(或提前量),则 EFj 可如下得到:
EFj=si+Ti+tij-sj
显然,EFJ<0 时,车辆到达 j 点任务的时间提前;EFj=0 时,到达时间不变;
EFj>0 时,到达时间推迟。
为说明问题方便,定义参数如下:
Δj— :车辆在线路上 j 点后面的各任务处均不需要等待的 j 点的到达时间
的最大可以提前量;
Δj+ :线路上 j 点后面的任务不违反时间窗约束的 j 点的到达时间的最大允
许推迟量。
和 Δj+可分别按如下公式计算:
Δj—= Δj+=
当考虑连接点 i 和点 j 所在的线路时,需检查是否违反时间窗约束:
①当 EFj<0 时,若有 Δj— ,车辆在 j 车辆的任务处不需要等待,否则,
要等待;
①当 EFj<0 时,若有 Δj+,则 j 后面的任务的执行不会延迟,否则,要
延迟进行。
(3)节约里程法的应用步骤
步骤 1:计算配送网络结点之间的最短距离
步骤 2:计算通过共同配送模式使得各客户之间的可节约的运行距离
步骤 3:对节约里程数按大小顺序进行排列
步骤 4:组成配送线路
rr ETs
jr
min rr sLT
jr
min
jEF
jEF
26
优化配送线路
根据案例中给出的安吉物流配送网络图,以及每个客户的需求量以及车辆装
载量的限制,运用节约里程法进行线路优化
安吉物流配送城市图
城市代码:A—上海 B—沈阳 C—石家庄 D—西安
E—重庆 F—广州 G—福州
①算出各网点之间的最短距离(单位:公里),距离矩阵如下图所示:
A
B 2107 B
C 1410 1169 C
D 1509 2092 923 D
E 1949 2776 1815 790 E
F 1532 2969 2017 2176 1907 F
G 884 2740 1911 1855 1967 1085
各配送网点与配送中心之间的最短路线矩阵
27
①从最短路线矩阵中计算出各用户之间的节约里程,得到结果如下图所示
B
C 2668 C
D 1524 2348 D
E 1280 1544 1996 E
F 670 835 865 1574 F
G 251 383 508 866 1331
两两配送网点之间的节约里程值
①对节约里程按大小顺序进行排列,得到结果如下图所示:
序号 连接点 节约
里程
序号 连接点 节约
里程
序号 连接点 节约
里程
1 B—C 2668 6 B—D 1524 11 C—F 835
2 C—D 2348 7 F—G 1331 12 B—F 670
3 D-E 1996 8 B—E 1280 13 D—G 508
4 E—F 1574 9 E—G 866 14 C—G 383
5 C—E 1544 10 D—F 865 15 B—G 251
初始解:从配送中心向各配送点配送,配送线路 6 条,总运行距离为 18782 公里
A
B
C
D
E
F
G
28
二次解:按照节约里程的顺序大小以及客户需求量和车辆装载量的限制,连接 CB、
CD,组成配送线路 1,总配送线路 4 条,总运行距离为 14438 公里。
按照此优化方法类推,得到最终的优化路线为:
数学建模证明优化网络模型
设配送中心 A 和需求地 B、C、D 四点构成一个物流圈,将此物流圈拆分为
N—1 个物流圈,其目标函数和约束条件如下:
目标函数:
MinZ=XB2*XC2*DABCA+XB2*XD2*DABDA+XC2*XD2*DACDA+XB31*XC31*XD31*
DABCDA+XC32*XB32*XD32*DACBDA+XC33*XD33*XB33*DACDBA
A
B
C
D
E
F
G
A
B
C
D
E
F
G
29
约束条件:
XB2*XC2+XB2*XD2+XB31*XC31*XD31* +XC32*XB32*XD32* +XC33*XD33*XB33=1;
XB2*XC2+ XC2*XD2+XB31*XC31*XD31* +XC32*XB32*XD32* +XC33*XD33*XB33=1;
XB2*XC2+ XC2*XD2+XB31*XC31*XD31* +XC32*XB32*XD32* +XC33*XD33*XB33=1;
目标函数和约束条件在 lingo 上的源代码如下:
Model1:
Min=XB2*XC2*4686+XB2*XD2*5708+XC2*XD2*3842+XB31*XC31*XD31*570
8+XC32*XB32*XD32*6532+XC33*XD33*XB33*6180;
XB2*XC2+XB2*XD2+XB31*XD31*XC31+XB32*XD32*XC32*+XB33*XD33*X
C33=1;
XB2*XC2+XC2*XD2+XB31*XD31*XC31+XB32*XD32*XC32+XB33*XD33*XC
33=1;
XB2*XC2+XC2*XD2+XB31*XD31*XC31+XB32*XD32*XC32*+XB33*XD33*X
C33=1;
@bin(XC2*XB2);@bin(XC2*XD2);@bin(XB31*XC31*XD31);@bin(XB32*XC32*
XD32);@bin(XB33*XC33*XD33); @bin(XB2*XD2);
End
运行结果如下:
Linearization components added:
Constraints: 116
Variables: 29
Integers: 29
Global optimal solution found.
Objective value:
Objective bound:
Infeasibilities:
Extended solver steps: 0
Total solver iterations: 1369
30
Cost Variable Value Reduced
XB2
XC2
XD2
XB31
XC31
XD31
XB32
XC32
XD32
XB33
XC33
XD33
Price Row Slack or Surplus Dual
1
31
2
3
4
3 -06
4 -06
由上述结果可知,点 A、B、C、D 构成一个闭环物流圈,如下图所示:
将上面的 1 个配送中心与 3 个需求点的问题转化成 1 个配送中心与 5 个需
求点的问题,其目标函数与约束条件如下:
目标函数:
MinZ=
约束条件:
=1;
=1;
A
B
C
D
6 6
1
i
ijk ij ik jk
i j k
d x x x
6 6
1 1
i
ij
i j
x
6 6
1 1
i
ik
i k
x
32
=1;
上述目标函数和约束条件在 lingo 上的源代码如下:
model:
MinZ=
=1;
=1;
=1;
@bin(Xij); @bin(Xik); @bin(Xjk);
end
运行结果,如下:
Linearization components added:
Constraints: 116
Variables: 29
Integers: 29
Global optimal solution found.
Objective value:
Objective bound:
Infeasibilities:
Extended solver steps: 0
Total solver iterations: 1369
Cost Variable Value Reduced
XF1
66
1 1
j
jk
j k
x
6 6
1
i
ijk ij ik jk
i j k
d x x x
6 6
1 1
i
ij
i j
x
6 6
1 1
i
ik
i k
x
66
1 1
j
jk
j k
x
33
``` ``` ```
XF2
``` ``` ```
XF31
XE31
XG31
XB32
XC32
XD32
``` ``` ```
XF999999999
Price Row Slack or Surplus Dual
1
2
3
4
34
3 -06
4 -06
有 XF31=XE31=XG31=1;XB2=XC2=XD2=1,A,B,C,D 四点通过建立模型求解,
构成一个闭环回路物流圈;A、B、C、D、E、F、G 七点的物流闭环回路流图具
体情况为:点 B、C、D 构成一个闭环物流圈,点 E、F、G 构成一个闭环回路物
流圈,具体如下图所示:
网络模型比较:
下图是安吉原有的配送路线,其中矩形表示配送中心,圆圈表示需要服务的
网点,箭头表示车辆行驶路径
A
B
C
D
E
F
G
35
按照原有的配送方法,运距
D1=2(dab+dac+dad+dae+daf+dag)=2(2107+1410+1509+1949+1532+884)=18782 公里
优化后的配送方法:
运距:
D2=dabcd+daefg=5708+5825=11533 公里
有 D1>D2,因此 D2 的模型优于 D1。
配送中心
A
B
C
D
E
F
G
36
小结
本章我们针对安吉物流配送线路上存在的问题,用节约里程法的思想进行线
路上的改进与优化,并通过建立模型和利用 lingo 软件求解得出了优化后的线路,
将优化后的线路与传统线路进行比较,得出优化后的线路降低了行驶里程,降低
了物流成本。对于此种优化设计我们只是基于部分数据的举例研究,对于实际运
输配送中只需借鉴利用上述所用的方法,对配送线路进行合理有效地安排整合,
将会大大提高配送效率。
6.信息技术下运输调度系统的优化
运输调度系统的优化与运输系统的关系
运输是用设备和工具,将物品从一地向另一地点运送的物流活动。在运输过
程中,运输组织管理应贯彻“及时、准确、经济、安全”的基本原则。也就是说运
输组织管理部门要尽可能的提高货物的装载率,车辆的利用率,实现正点运输,
减少货物的损坏,降低运输环节成本。为了实现运输企业的最大效益,运输组织
不仅要改善组织内部的经营管理模式,还要借助于 Internet 网络信息平台,实现
货物资源、车辆资源、人力资源信息的实时监控和资源的共享。物流运输调度系
统作为运输管理的一个重要的子系统。信息技术运用下的物流运输调度系统的优
化,有利于运输环节的优化,降低运输成本,实现运输系统的优化。
什么是物流调度
物流调度主要是指在物流过程中,物流公司根据待发货物的重量,去向,规
格,加急程度等对所属的车辆和人员进行合理的安排和调度.
资源调度实现将发运任务和可用运力进行合理匹配,生成调度指令。调度指
令指明了以什么样的配载方案、安排多少运输工具、经由什么路线,在什么时间
向某些仓库或经销商运送某些商品车等。资源调度的目标是保证发运任务的按时
完成,而且使各种运力资源利用率最高,总成本最低。所以资源调度影响到客户
满意度、运输工具利用率等诸多重要指标。合理正确的调度方案可以有效减少车
辆的空驶率,实现合理路径运输并有效减少运输成本。但是,汽车物流中资源调
37
度的工作量大、技术性强,要实现调度过程优化具有相当难度。
安吉运输调度系统的现状分析
安吉物流为了提高调度效率、工具利用率和客户服务满意度,促进运力资源
和订单资源的自动化匹配,安吉物流与相关高校合作并研发了“资源调度平台”
(Resources Scheduling Platform, RSP)。RSP 的实施减轻了调度人员的工作负荷,
也提高了运输工具的利用率。与使用系统前相比,轿运车装载率可以提高 6%-7%。
但是该平台还存在许多需要该进的地方。同时随着公司的发展,客户要求的不断
提升,已有的总部调度模式因为分工明确,操作性强,并且离客户端较近,调度
中客户的发运及时率指标压力很难传递而且总部与运输供方责任也很难分清。基
于这种情况,公司内部提出了现场调度的模式,然而这一模式也有自身的缺点,
所以安吉物流究竟采取何种调度模式任然悬而未觉。
调度系统信息化建设的重要性和必要性
信息技术是指能拓展人的信息处理能力的技术,一般包括传感技术、计算机
技术、通信技术、控制技术。随着 IT 技术的发展,信息化引起了各企业的不断
重视,在物流企业中,信息技术的应用在整合资源、融合业务处理和管理决策上
的作用不断的凸显出来。
现代物流的发展离不开信息技术的推进和融合,物流的发展到一定的程度需
要信息技术的支持。信息技术为物流服务提供有力的工具,为顾客提供及时、准
确、周到的物流服务成为可能,促进物流的发展。信息技术在物流企业中的应用
可以提高效率和降低成本,带来巨大的经济效益。具体表现有:
(1) 缩短接受订货到发货的时间
(2) 使库存适量化
(3) 提高搬运作业效率和运输效率
(4) 可以使接受订单到发出订单更为省力
(5) 可以提高订单处理的精度,防止发货、配送出现差错
(6) 可以调整需求和供给
(7) 可以回答信息咨询
38
(8) 能对物流进行追踪
安吉物流之所以能成为汽车物流的领袖,也是由于它有强大的 IT 系统的支
持。而调度是现代物流中重要的环节,调度系统的信息化,能提高运输环节的效
率,降低物流成本,增加经济效益。安吉物流的调度系统充分的利用了现代信息
技术。建立了“资源调度平台”和中央调度系统。但是随着物流服务水平的提高和
客户需求的不断增加。已有的调度系统和模式也存在许多的不足,由案例 4 和案
例 7 我们了解到安吉物流现有调度模式存在的问题主要有:(1)运力资源和任
务资源的信息不够透明化,资源没有得到充分的应用和发挥(2)GPS 的安装并
没有得到很好的应用(3)总部调度模式和现场调度模式各有优缺点,不能满足
安吉物流的发展。(4)其它。
针对这些实实在在存在的问题,应用现代物流信息技术可以很好的解决。
共享资源数据库平台的创建
.1 创建共享资源数据库平台的原因和意义
任务和运力是安吉物流最重要的两种运作资源,而总公司掌管着来源于主
机厂的绝大部分任务资源,而运输公司控制着所有的运力资源,这种任务资源和
运力资源的分属不同,存在着总公司和运输公司之间信息不对称的情况。由案
例 4 了解到总公司和业务公司的业务流图如下图 -(1)
订 单
订单
主机厂
总公司
其 他 物 流
公司
运输公司
其它市场业
务
任务资源 运力资源
图 -1
39
在这种总公司和子公司信息不对称的情况下,往往会导致运输公司资源的
闲置或有的时候运力的不足,导致订单的完成不及时。所以需要进一步的实现总
公司和子公司信息的共享。我们可以通过在资源调度的平台下建立一个共享的资
源数据库平台来实现这一愿望。该模式如图:
这样的一个由总公司和运输公司共同管理,使用的数据库,运输公司能很快
的了解到总公司的任务订单,并根据自己的运力进行运输的安排,各运输公司经
过竞争合理分配任务,当订单任务大于运输公司运力之和时,总公司可以合理的
与其它物流公司合作。当订单任务小于运输公司运力之和时,那些拥有闲置运力
的运输公司可以将其运力用于其它市场业务。这样既能保证订单任务的完成,达
到顾客的满意,同时也能够保证运输公司运力的充分利用,提高公司的运输效率
和增加公司的收益。
共享资源数据库平台创建的可行性分析
从效益上来看:资源数据库实现了总公司和子公司的信息透明化,能更好的
促进任务资源和运力资源的平衡,从而整体上提高公司的服务效益,运输效益和
经济效益。
从方案实施上来看:总公司和运输公司双方均能从数据库平台上获得利益,
而且都有信息透明化的需求,从而能促进方案的实施。
从基础条件上来看:基于原有的资源调度平台,更有力与资源数据库的建设。
总公司
(任务资源)
运输公司
(运力资源)
资源数据库
40
从公司的发展上来看:随着公司的发展,业务量的扩展,这种信息化的透明,
有利于调度的安排,和业务的开展。
从资源数据库的管理上来看:可以采取总公司管理,各运输公司监督的方式
实行。
在资源数据库信息共享条件下的运输公司之间的竟和
在资源数据库信息共享的条件下,公司总的任务资源是透明的。各运输公司
可以很好的协调应用自己的运力资源,当总的运力大于总的任务资源时,运输公
司之间就会形成竞争。这样有利于更好地调动运输公司的积极性,打破总公司每
年、每月对运输司业务量的配比计划,从而大大减少运作成本。然而当总的运力
小于或等于任务订单时,各运输公司可以通过有力配合,提高总体的运力,提高
效率。
基于 GPS 的车辆运输调度
现代物流与 GPS
在现代物流中配送和调度都离不开 GPS。移动数据库技术和 GPS 的配合可
以有效的实现货物的运输管理。GPS 车辆监控调度采用 GPS 全球卫星定位技术
和无线数据通信技术,可对移动中的车辆进行实时的监控和调度。
安装在车辆上的 GPS 定位仪可以实时获取车辆的位置信息,包括经纬度、
速度、方向等。通过车辆无线数据通信系统,将车辆的定位信息以短消息方式传
送到指挥监控中心,并显示于电子地图。同样,无线车载终端也将指挥中心的命
令传送至移动的车辆上。
在运输方面,移动计算机和 GPS 系统的相连,使整个运输车队的运行受总
调度系统的控制。总调度系统可以对车辆的位置、状况等进行实时的监控。利用
这些信息可以对运输车辆进行优化配置和调遣,极大的提高运输工作的效率,同
时能够加强成本控制。另外,通过将车辆载货情况以及到达目的地的时间预先通
知下游单位配送中心或仓库等,有利于下游单位合理的配置资源、安排作业,从
而提高运营效率,节约物流成本。
下的物流运输调度管理系统的开发目地和功能描述
GPS 下的物流运输管理系统的设计目的是通过电子方式,采用标准化的格式,
利用计算机网络进行数据交换和数据共享,实现车辆运输的网络化、信息化、数
字化管理,达到车辆和货物运输的配载,提高车辆载重利用率和容积利用率,从
41
而加快整个运输企业的业务运作效率,实现企业运作规范化和控制自动化,降低
企业运营成本。
GPS 下的运输调度系统通过对前期获取的信息,将调度系统划分为六个主要功
能模块。如图:
基础信息模块是指对运输中的基本运输资料信息进行安排管理的功能模块,
是整个运输信息系统的基础,包括安吉人员信息、车辆信息、车型信息、承运公
司信息、承运报价信息、承运合同信息、线路信息、关键点信息、比例设置信息、
物资类别信息等。它把人员、车辆资源信息进行录入,为运输调度系统的运行提
供依据。线路信息便于为运输调度部门提供运输路线参考依据,当然,线路信息
也可以随着运输的需要,及时增加、修改或删除。其中特意增加了运输节点的信
息管理,运输节点是指物流系统网络当中,连接物流线路的结节之处。节点对优
化运输网络起着十分重要的作用。也有安吉利于多式联运的实现和发展。
客户管理模块为客户提供实时查询、清单录入、网上下单、信息服务、网上
报价、网上交易等功能。无论客户客户在哪里,都可以通过计算机及时进行信息
交流,尽可能满足客户的需求。在这一模块,还提供了在途车辆查询、货物信息
查询、账单下载、实时跟踪、定制信息、咨询服务等功能。通过这些功能,安吉
物流公司可以及时了解客户订单和订单变动,以及客户的反馈意见,从而改进服
务,提高物流服务水平。
日常业务管理模块是物流运输调度系统的核心管理模块,该模块主要是为调
度人员提供实时的货物信息、车辆信息、线路信息和人员信息,调度人员在计算
机的辅助下,结合信息源,根据发运货物的需要选择合适的车辆,调配承运司机,
划定合理的运输线路,在运输过程中,借助于 GPS 技术提供的服务,对在途运
输车辆进行实时监控,了解车辆的行驶状态,掌握货运完成情况。
运输成本管理模块是物流成本中的重要一部分。运输成本与产品的种类、装
运的规模以及运输的距离直接相关。在运输调度配车的过程中,应尽量整合货物
基于 GPS 的运输调度系统的功能模块
运输成本管理基础信息 客户管理 日常业务 统计查询 用户管理
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信息,减少货运成本。运输的成本管理主要围绕运输企业的车辆和人员进行管理,
车辆管理包括车辆的固定费用信息、维修维护信息、肇事信息、油费路桥费的管
理;对员工管理主要包括员工基本工资信息、员工奖金信息、员工临时报酬信息、
其他费用信息的管理。在物流中,资金和物资的流动存在一定的时间差异,导致
对物流费用的了解滞后,甚至虚假,我们把这比作“物流冰山”。而这样的系统实
现了资金量和物资流的相对统一。但由于我们对资金流的认识有限以及自身管理
的限制,系统信息并不列入实际成本核算,物流运输调度管理系统的运输成本核
算与会计系统的无缝对接需要进一步的完善。
统计查询模块是将物流运输企业一段时间内的运营情况,根据不同的查询条
件,按照时间顺序进行查询统计。基于 GPS 的物流运输调度管理系统的统计查
询主要是根据日常业务中的各项单据进行自动统计查询,公司可以通过统计表查
询,从而对有关业务进行判断、决策。
用户管理模块:基于 GPS 的物流运输调度管理系统的用户管理模块是基于
角色而设计开发的管理模块。在获取需求的前期,系统已经确定确定角色并设定
了角色的功能权限。
系统下的车辆运输调度模型举例
以在途运输发生车辆故障的调度为例。
假设一辆装有 8 量整车的运输卡车,在上海运往长春途中发生了车辆故障,
该车司机在发生故障后立既利用 GPS 系统以短消息的形式将情况报告给了总调
度系统。总调度系统接受到信息后,根据 GPS 网络做出及时的调度,能很迅速,
高效的解决了问题。当时总调度系统由 GPS 定位跟踪,解决问题的情况如下:
GPS
定
位
GPS 信息
传送
事故车辆 A
目的地长春车 辆
B
最近维修
站
43
GPS 定位跟踪
调度指令
从模型中我们可以看到 GPS 在运输的调度上起到的重大作用。实现 GPS 全
球定位系统和调度的紧密融合。能极大的提高调度的准确性和灵活性。在模型当
中安装了 GPS 的在途整车运输卡车 A 在遇到车辆故障的时候,利用 GPS,将车
辆的定位信息以短消息传到监控中心,并显示在电子图上。监控中心再利用 GPS
定位确定故障卡车 A 附近的车辆情况,找到与 A 车辆运载状况匹配的车辆 B,
并对它发出向 A 方向行驶的调度指令,然后由 B 车完成商品车的继续运输。这
样能很大程度的减少运送时间的延误,及时满足客户的需求。
安吉物流建立的资源调度系统(RSP)和全球定位系统(GPS)实现紧密的
融合能很大程度的提高安吉调度系统的优化,加大调度系统的灵活性和准确性。
从而提高运输效率,优化运输配送,增大公司效益。
安吉物流调度模式的改进
总部调度模式和现场调度模式的背景介绍
安吉公司当前实行的主要是总调度模式,如图
总部调度模式图 -(1)
安吉物流现在实行的是总调度模式如图 -(1),此模式在安吉物流发展初
期发挥了很好的作用,但在随着业务量的增加以及客户要求的不断提升的情况下,
上 海 总 调 度
中心
最近回程空车 B
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遇到了很多的瓶颈。公司高层了解到这种情况后,内部讨论提出了一个现场调度
模式(图 -(1)所示)的方案,这种模式是将总调度模式中的调度操作下放到
运输公司,但是总部任然掌握着调度管理权,同时总部保留有修改运输公司不合
理调度操作的权利。尽管如此,但现场调度的模式对总部的统筹调度具有挑战。
现场调度模式图 -(2)
总部调度模式和现场调度模式的 SWOT 分析
内部环境 外部环境
Strenths
优势
Weaknesses
劣势
Opportunites
机会
Threats
威胁
总 调 度
模式如图
( -
(1))所
示
分工明确,操作
性强,离客户端
近,可以更多考
虑客户的需求
多加运输公司参与
一条运输线路,运输
公司间责任区分不
明确。不满板和拼车
较多,调度困难大;
加 大 订 单 的 预
测;加大和其他
运 输 公 司 的 合
作。
客 户 的 需 求
不断提升。比
例 分 配 模 式
难以满足。
现 场 调
度模式如
图
( -
(2))所
示
一家运输公司进
行运输包干,有
利于责任落实和
监控考核;运输
公司可以进行调
度操作,离运端
比较近,可以更
多考虑运输情况。
运输公司自主模式
导致总部统筹兼顾
协调处理的效率降
低;遇到订单波动和
订单与运能的不匹
配时不能很好处理。
运 输 公 司 可 以
根 据 自 己 的 运
力 从 事 其 他 市
场业务
离 客 户 需 求
端较远,不能
很 好 的 考 虑
到客户需求
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从上表的 SWOT 分析上,我们可以现场调度模式在一定程度上弥补了总调
度模式的不足。但是这两种调度模式都有各自的优势和劣势,不过总调度模式和
现场调度模式对于公司的目标是一样的与,都是希望明确供方责任,实现对运输
供方的绩效管理,寻找一套形而有效地适合安吉物流的绩效管理体系。
现场调度模式的该进发展
对于案例 7 中高层提出的现场调度模式,在一定程度上弥补了总调度的模式
的缺陷,但主要在处理订单波动和对于总部的统筹效率上存在不足。其实针对这
些不足我们可以通过在现场调度模式下添加一个资源信息数据库。该模式改进如
下图所示:
客
户
客户
TMS安
吉
物
流
交通运
输部
报车系
统
运输公
司调度
运
输
公
司
FMS
系统
改进后的模式
添加了资源信息数据库后,各运输公司将他们的运力的更新、变动情况发布
到资源信息数据库当中去,总部以及各运输部门可以实现信息的共享。从而利于
总部对运力的准确、全面掌握。实现任务资源和运力资源的平衡。也有利于运输
公司之间通过发布的信息,寻找可以合作的伙伴。现场调度模式改进后的优点主
要有以下几点:1.避免了现场调度中容易造成的运输公司容易各自为阵,彼此之
间无法形成有效配合的局面。2.对与订单的波动和订单与运能不匹配的情况也可
发送订单
订单分配预
处理
上报运力
运力审核
调度
资源信息数据库
生成指令
监控考核
执行运力资源变动信息
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以得到解决 3.有利于运输供方责任的区分,进行有效监督、考核。
小结
信息技术在物流企业中的应用可以提高效率和降低成本,带来巨大的经济效
益,配送和调度是现代物流的重要环节,调度系统的信息化,能提高运输环节的
效率,更好的加强运输管理,降低运输成本,增加经济效益。该部分运用现代的
信息技术针对案例四的资源调度系统(RSP)进行了改进,总公司和运输公司实
现数据信息的共享,能充分运用公司的运输资源,更好的满足顾客的需要;GPS
系统下的调度能更好的实现智能化的调度,使调度更加及时、准确、有效。再者,
对案例 7 中的总调度模式和现场调度模式的通过建立资源数据库进行改进,将更
能够适应安吉物流日益壮大的发展需求。
7.安吉物流运输工具和仓库创新与改进
运输工具和仓库创新与改进的背景
运输工具和仓库创新与改进的必要性
通过案例 11 我们可以知道:目前安吉公司的主营业务包含了三大板块:整
车物流、零部件物流和口岸物流,每个板块都已经各自形成了一套完整的、独立
的体系。其中整车物流和零部件售后物流的最终配送目的地都是 4S 店,两者都
有各自的运输业务和仓储业务。然而目前无论在商品的运输管理,还是存储管理
方面,这两大业务都是相互独立的,部门间缺乏有效的交流沟通,这就必然会引
起公司的资源无法得到有效的利用。从实际来看,无论是整车还是零部件的运输
都普遍存在装载率低下的状况,其实这在我国物流行业是一个普遍的通病,物流
成本中很大一部分是由于运输车辆的空驶造成的,由于无法做到运输车辆和运输
资源的有效共享,造成我国汽车物流运输车辆空驶率居高不下,运力浪费严重。
如果可以做到整车与零部件仓储与运输的有效整合,那么就可以大大提高运
输工具的装载率,节约物流成本。尤其是在仓储方面,由于商品形态的差异导致
整车与零部件的储存需要分开到两个不同的仓库,这样既占用大量的土地面积,
同时浪费人力物流资源,所以,两种业务不但需要统一的运输工具,是否能够建
47
造出可以整合两种业务的仓库或者可以整合的仓储方式,同样是十分重要的。整
车物流和零部件物流的融合是汽车物流企业增强竞争力的业务新模式和利润增
长点,可以有效降低物流成本。
与此同时,口岸物流作为安吉物流业务的又一大板块,在各个方面都对整个
公司起着十分重要的作用,提高口岸物流的运输效率,大力发展口岸物流,将会
成为安吉启动的又一个巨大引擎。
运输工具和仓库创新与改进的可行性
整车和零部件两种资源整合的难点一是在于没有统一的运输工具,二是二者
由于仓储条件的限制,两种资源无法整合在统一的仓库里面进行整体的配送运输,
三是配送效率由于种种原因导致十分低下。在解决这些难题之前,我们根据既得
信息可以发现许多有利于二者整合的条件。在整车和零部件物流的运输中,存在
着许多的共同点,有许多的资源可以整合利用。
1、两者的运输目的地都是都是从生产商到 4S 店,基本上大多数的运输路线
会有交叉,最终目的地也是统一的。
2、两种资源都属于整件运输,并在配送途中大致都要经过一系列如运输、
仓储、维护、检验、加工及其他各种增值服务的综合性管理过程。
3、与之连接到生产厂商基本一致,从配送的起点至结点,基本都会有供应
商分销商的联接,便于零部件与整车的整合运输。
4、零部件与整车物流的业务人员基本一致,两种业务相似度较高,进行整
合时劳动力的整合将会更加容易。
运输工具和仓库创新与改进的困难阻力
1、在案例 11 中,财务部门提出了自己基于财务方面的担忧与疑问:如果新
型多用途车辆进行推广使用的话,其运输车辆的造价成本肯定比现有运输车辆要
高的多,而采购成本是我们财务部门所优先考虑的问题。另外,实施新型的运输
模式相对于目前的运输模式在控制运输成本上能够达到怎样的一个程度,这也是
一个未知的问题。
2、从事仓储管理的工作人员对整车和零部件的仓储管理的资源整合却表示
了重重的顾虑,二者想要整合运输那么必须要仓储也要做相应的整合,但是二者
在商品形式上存在不一,那么就导致在仓库、储存硬件方面必然有较多的差异存
48
在。
3、即使零部件与整车运输真可以实现共享与协调,那么实行之后效率究竟
会不会较之前的有明显提高,会不会完全可以实现有效整合,这些都还是停留在
理论阶段,很难依据现有的信息得出确切的答案。
4、口岸物流受到宏观环境、行业惯性等一些因素的影响,与国外相比一直
存在着公路、铁路、滚装船运输比例不协调的现状,随着我国汽车进出口业务的
进一步扩大,对目前的国内滚装船运输来说,如何提高配送、运输效率已经是重
中之重。
对于零部件与整车物流的协调与共享的解决办法
研发新型多用途车
1、研发构想
(1)根据案例 11 介绍的新车大致构想:这种新型多用途车的主要特点有,
整车运输双层六车位,上层板可整体升降或分为三段,每段皆可独立升降,车辆
封闭围板在装载时可用做升降平台将商品车或零部件运送至上层。这种新型运输
车辆除了能够实现整车和零部件的混装运输之外,也克服了现有整车运输车辆的
许多缺点。例如,车架结构复杂,横梁立柱过多;上下层工作板不够平整,含有
凹槽,轮罩处转折;携带附件多,有一、二级跳板,过渡板;
(2)在安吉公司陈琦峰《汽车物流跨界运输车研究与设计》一文中可知,
安吉公司已经对这种新型运输车辆做了大量的研究设计,他们分别从车辆总体布
置、车厢前后和中间车门的设计、上层平台结构和装载方式、下层平台结构、平
台表面的结构形式、车厢侧门的设计、数字化液压控制、轻量化设计等一系列方
49
面做了大量详细的研究,跨界运输车经过论证、研发、样车制造、投入准备、样
车测试等一系列过程,对其功能性与可靠性进行了充分评估,最终结果完全符合
设计要求,经过一系列的努力,新的运输工具已经基本成型。
(3)对于这种运输车,基于安吉公司已经做了大量的研究,我们不再多加
赘述,只在几点小的方面给以建议,使之更加优化。案例 2 中,我们看到这样的
信息:2009 年出台的《物流业调整与振兴规划》明确指出,中国要在 2011 年形
成一批具有国际竞争力的大型物流企业,并将大力发展甩挂运输及多式联运运输
作为重要任务,鼓励物流企业整合重组。2009 年 12 月 31 日,交通运输部、发
改委、公安部等五部委联合发布《关于促进甩挂运输发展的通知》。2011 年,甩
挂运输还被纳入“十二五”规划发展纲要、交通运输部“十二五”规划,更是给这项
新晋事业打了一剂强心针。
在国外甩挂运输已经早就实行了好多年,基本普及在了汽车运输业中,众所
周知甩挂有着可以降低物流成本、提高运输效率、提高集约化程度、提高技术水
平、实现节能减排、发展现代物流等所方面的优势,那么这种新型运输车在改进
的时候,只需稍加改造,购置部分牵引车,将这种新的运输车的后部分改造成挂
车,牵引车和挂车按照 1:2 的比例购置研发,这将大大提高运输效率,增强竞争
力。
(4)目前我国汽车运输车辆规定的长度是不超过 米,这样往往在满足
不了运输需求,很难弥补运输成本,尤其在目前汽车整车运输方面已经造成了很
大的障碍。但是国际上一般规定的长度在 20—25 米,经过多年的发展物流在我
国得到了普遍的重视,在物流相关政策与规定日益成熟的背景下,我们可以预测
新的关于轿运车方面的法规将会颁布,届时对于汽车长度的规定将一定会加长,
所以在设计这种新运输工具时,需要在保证质量保证安全的前提下留有可以加长
的余地,设计需要灵活,以防止到时难以立即更换设备,适应不了市场竞争的需
要。
2、运行评价
(1)财务部门对这种运输车提出这样的疑问:如果新型多用途车辆进行推
广使用的话,其运输车辆的造价成本肯定比现有运输车辆要高的多,而采购成本
是财务部门所优先考虑的问题。对于这种担忧,我们可以根据它本身的造价、性
50
能以及运输效率加以评估,新型运输车的设计只是对以往敞篷车加以改造,除去
研发费用,在造价成本方面并不会有太多的起伏,并且这种改进还克服了现有整
车运输车辆的许多缺点,例如,车架结构复杂,横梁立柱过多;上下层工作板不
够平整,含有凹槽,轮罩处转折;携带附件多,有一、二级跳板,过渡板等。
(2)信息部门已经开发了大型的、专业化的、适用于多客户的 IT 系统,这
更加有利于零部件和整车物流的整合。
(3)安吉物流事业部对这种改进除去在仓储方面的难度之外,均表示了积
极的响应。
仓库改进
1、零部件与整车物流实现共享协调中仓储整合的难度
如果要对整车与零部件物流加以整合,那么最先要克服的就是仓储,由于整
车和零部件在商品形式上的不同,必然在硬件上的支持形式是有着本质区别的。
公司在整车和零部件商品存储上的资源共享也尝试性的做了一些工作,经过请示
上级主管领导的批准,有两个部门在公司的西北物流基地进行整车仓库和零部件
仓库的共同管理这一工作。但是,项目实施下来发现,目前尽管仓库的建设放在
了一起,但是在具体实施中相应的业务处理仍然是各自独立区分的,只是在管理
上实现了一些人事上的协调。
2、仓库改进的必要性
(1)在物流成本方面有很大一部分比重用于物流用地的支付,在部分地区
物流用地的费用甚至超过了工业用地的价格,所以,对部分仓库在不影响配送效
率的前提下进行整合规划,减少土地占用面积,将会大大节约投入的的固定成本。
(2)要对零部件与整车运输进行整合,那么必须对仓储也要进行相关整合,
以提高配送效率,那就需要把两种资源划归到统一的仓库中,方便统一管理,利
于管理人员的协调,节约劳动力。
51
3、仓库改进构想
(1)案例 11 中介绍,整车仓库按照其功能区域一般设置为商品车库区、入
库检查区/PDI 检测区、商品车缓存区、装卸车作业区等。而零部件仓库通常都
为单层,仓库内的结构基本采用门式钢架体系。地坪设计承载为 3 Ton/m2。室
内不应有任何内部隔断。所有隔断、门窗设计施工必须执行国内仓库规范和消防
相关规范或当地消防主管部门的要求。仓库收发货道口均为下沉式设计。
从以上的介绍中,我们可以发现,要想对这两种资源进行如其他商品一样的
统一业务处理难度极大,甚至基于商品形态的差异,想要进行完全的统一操作几
乎是不可能的,但是,即使不能整合到统一的流水线上,如果可以把二者整合到
统一的仓库中进行统一的管理,对于配送的效率、仓储管理等方面将仍然会是一
个极大地提高。
(2)我们对于零部件与整车的仓库整合构想如下:将整个仓库设计为一个
二层楼加地下室,简单来说就是将零部件的仓储放在二楼,利用环形立交桥的形
式将它与地面连接起来。一楼和地下仓库,作为整车的仓储仓库,其设计与在露
天的仓储方式一样,管理设施与管理软硬件不变,仍然按照之前的管理办法进行
分区作业。
零部件仓储要求仓库的地坪承重为 3 Ton/m2,这就要求对仓库的质量要严
格把关,做到承载能力大于必须要求的承载量。一楼与二楼独立作业,互不干扰,
可以设计人员通道,作业通道需要设计立交桥,这种仓库的建造设计最大的难点
在于二楼到地面的连接,我们拟设计形如公路立交桥的形式进行仓库与地面的连
接,这样运输车辆就可以自如进出,方便零部件的输入输出,解决搬运仓储难题。
在二楼仓库的具体形态上,则可以照搬原有的单层的仓库设计,作业流水线按照
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原有模式不变,只是将库区从单层搬到了二层。在布局上要按照之前的设计要求
来进行仓库布局,保证高度,主要还是要确保仓储空间足够,减少立柱,做好仓
储管理的相关安全保护措施。
整车仓储一直惯用的办法是采用露天仓库,由于整车这样的商品形态的限制,
很难采用其他形态的仓储方式,但是露天仓库虽说方便管理,便于进出仓库,但
是需要占用很大一部分用地,物流用地往往价格很高,这样仓库的固定成本的投
入就非常的高昂。如果采用双层零整两用的新型仓库来进行仓储,则可以大大降
低成本。利用一楼和地下仓库就可以增大空间,减少土地占用面积。这样做只是
把露天仓库转移到了室内,没有改变具体的仓储办法,将仓库各个作业区仍然按
照原来的布局,不做大的改变。要把地下仓库的出口入口合理设置,避免拥堵,
出入口分开,将商品车库区、入库检查区/PDI 检测区仓库内部,方便检查保养,
但是需要把商品车缓存区、装卸车作业区设置在露天仓库,留有一部分面积方便
车辆的装卸作业。最好放在二楼立交桥建筑的下面空地,节约合理利用空间。
此种整合仓库的另一个重要要求是对于管理方面的把握,这就需要把两种不
同的管理方式加以整合,采用统一的管理系统,整合人力资源。
4、整合仓库的利弊分析
优点:一方面,这种仓库的设计大大缩减了占地面积,降低了成本投入。
另一方面,零部件与整车仓储进行了整合,方便了作业要求,可以更好地利
用新型多用途车进行配送,更加有利于提高配送效率。
弊端:这种整合仓库建造成本高,最重要的是二楼仓库设计要求较高,特别
是在承重方面,要求很高,建造难度大。再者,这种仓库还停留在理论阶段,仅
仅还只是一个构想,没有实际的应用操作,具体在两种资源整合储存方面还有那
些需要改进的地方,或者还有哪些风险,都还有待验证。
口岸物流中运输形态的改进
1、我国口岸物流的基本情况
口岸物流作为安吉公司三大主要业务板块之一,有着十分重要的地位,安吉
公司依托于上海港,发展口岸物流有着得天独厚的条件,安吉公司在水路运输方
式上的一个最大资源优势就是上海港的所有资源均可共享。近年来,我国一直是
汽车进口大国,许多知名汽车生产商纷纷在我国设立分厂,但是许多核心零部件
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仍然在本国生产,大量的进口车与零部件需要通过口岸物流进行运输。随着我国
汽车自主品牌的发展,近年来,不少国产品牌的汽车已经实现了“走出去”。现在,
我国已经是汽车出口大国,并且出口数量已经超过了进口数量。由案例 14 可以
看到:根据中国汽车工业协会 2012 年 6 月发布的《中国汽车工业产销快讯》报
道,2012 年 5 月,我国汽车企业出口增速加快,单月出口继 4 月之后再创历史
新高,首次突破 10 万辆。根据中国汽车工业协会数据,今年前 4 月中国汽车企
业累计出口汽车为 278940 辆,同比约增长 24%,其中乘用车出口量同比累计增
长 26%,商用车出口量同比累计增长 21%。如果将我国汽车整车和零部件进出
口加起来,那将是一个十分庞大的市场。所以,综合来看,口岸物流未来的发展
前景非常的广大,做好口岸物流,对于安吉公司来说,有着十分深远的战略意义。
汽车滚装物流的主要竞争对手是公路运输、铁路运输、普通客货滚装船运输
和集装箱运输。目前,公路运输、铁路运输、滚装运输的比例,欧洲市场分别
为 60%、20%和 20%,北美市场分别为 40%、40%和 20%。然而我国整车销售物
流的主体依然是公路物流,占到 85%,铁路运输和滚装运输比例偏低,分别为 7%
和 8%。
2、口岸物流的发展趋势与优化措施
(1)趋势
口岸物流主要是指滚装船运输,国内外汽车市场的需求日益增大,为滚装市
场提供了得天独厚的发展契机。现今,不论是安吉还是整个国内的口岸物流大部
分都是采用滚装船运输,运输量不大,效率不高,而且零部件与整车的装卸作业
不一,大多数情况下,整车与零部件运输是分开的,这样可能会导致装载率不高
等相关问题。
借鉴国外一些相关经验来说,部分国家比如日本已经开始采用集装箱运输,
汽车的集装箱运输虽在我国也有部分公司采用,但是屈指可数,远远不上规模。
集装箱运输相比于滚装船运输来说其最大的优点就是可以大大提高装载量,节约
运输成本。集装箱运输相比于滚装船其运量多出一倍以上,还可以降低装卸作业
程序,降低装载难度,节约装卸时间,提高效率。
目前这种运输方式虽然没有大规模普及,但是随着汽车口岸物流的进一步发
展壮大,各个企业基于自己运输效率、成本等方面因素的考虑,汽车集装箱运输
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一定会为众物流公司所采纳。
(2)优化措施——开发使用汽车集装箱
相对于安吉这样正处于上升期的公司来说,提高效率、节约成本对之来说至
关重要,所以,口岸物流作为安吉的三大业务支柱之一,有理由也很有必要采用
集装箱运输来进行整车零部件的运输。
常见的整车集装箱都是一个标箱可以装四辆轿车,但目前还没有可以将零部
件与整车同时装载的集装箱。但是,安吉正好在尝试进行开发新型多用途的整车
零部件运输工具,同样都是箱式运输工具,其设计正好可以和集装箱相对照,开
发出适用于装载整车和零部件的多用途集装箱。
这种集装箱在设计上可以基本参照安吉尝试开发的多用途汽车,只需改造成
为箱式结构,采用集装箱的外观设计来制造。基于汽车集装箱在其改造和利用方
面的特殊性,我们认为可以不必采用标准箱的长度,采用安吉已经研发的新型运
输车的长度,双层六车位,有安全牢靠的以固定车辆的链条,其余的设计方案就
可以完全参照这种新型多用途车来设计开发,借鉴多用途车辆的设计要领,结合
集装箱设计与构建的要求,保证质量。
集装箱生产之后需要做大量的检测,特别是要在承重力度、稳定性等方面做
一些测验尝试,方可投入使用。
(3)汽车集装箱的利弊分析
优点:如上所介绍到的可知,一则这种集装箱其运量比以往的运输方式至少
多出一倍,大大增加了运输量,节约运输成本。二则整车与零部件可以实现同步
装载运输,减少空载率。
弊端:这种集装箱在设计开发方面参照原有的汽车运输工具,在许多方面都
有难以预计的可能发生,公路与水路运输的差距较大,运输工具的通用难免存在
问题。在集装箱的装卸方面也会有较大的问题,虽然简化了上下船的作业程序,
但是装载集装箱就会有较大的任务量。
运输工具与仓库创新小结
运输工具和仓库的创新与改进的最终目的是一致的,那就是提高运输效率,
降低成本。每个物流公司都是通过业务规模和运输效率来获得利润,高效的运输
工具和合理的仓储条件则可以大大缩减企业的成本投入。此方案的优点在于方案
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中许多构想的可行性极高,建造成本同样不高,即达到了节约成本的目的,又可
以解决公司快速增长的业务流量的问题;同时这些方案只是在局部范围内有少数
公司采用了一些类似的作业方案,相对于大的市场来说,安吉就是这种方案的先
进入者,将会更有竞争优势。它的不足之处在于新方案的施行总会遇到部分阻力,
尤其是一些构想在没有先行经验的情况下,其被采纳的可能性就会大大下降。
8.设计方案总结
根据安吉汽车物流运营中的具体情况,我们针对其运营过程一些问题进行了
分析,制定出了运输系统优化的方案,主要包括多式联运的探究、配送线路的优
化、调度系统的优化以及新型运输工具和整合仓库的研究。具体如下:
(1)针对多式联运的探究,建立了在运输路线不确定的情况下选择最佳的
运输组合方式,使得总运费最低的多式联运模型,并给出了相应的求解方法。该
方法可以十分方便地求解带时间约束和能力约束的多城市间多种运输方式的最
优组合问题。该模型的创新点是对于不是处于相邻阶段的城市之间增加虚拟节点,
并且把每个城市扩展为用铁路、公路、水路三种运输方式表现的三个城市,从而
可以将其转化为求解最短路径的问题。最后用 Lingo 求解运输过程中的最短路径
问题。我们认为该模型对安吉汽车物流企业在运输路线和运输方式的组合优选方
面有一定的参考价值。
(2)针对安吉物流配送线路上存在的问题,用节约里程法的思想进行线路上
的改进与优化,并通过建立模型和利用 lingo 软件求解得出了优化后的线路,将
优化后的线路与传统线路进行比较,得出优化后的线路降低了行驶里程,降低了
物流成本。
(3 )针对调度系统,运用现代的信息技术针对案例四的资源调度系统
(RSP)进行了改进,总公司和运输公司实现数据信息的共享,能充分运用公司
的运输资源,更好的满足顾客的需要;GPS 系统下的调度能更好的实现智能化的
调度,使调度更加及时、准确、有效。再者,对案例 7 中的总调度模式和现场调
度模式的通过建立资源数据库进行改进,将更能够适应安吉物流日益壮大的发展
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需求。
(4)针对运输工具和仓库形式,整车和零部件作为安吉物流的两个主要业务,
在装载配送等方面存在着许多的共同之处,但是目前两种资源一直处于独立配送
的状态,造成了人力物流的很大浪费。每个物流公司都是通过业务规模和运输效
率来获得利润,高效的运输工具和合理的仓储条件则可以大大缩减企业的成本投
入。同时,口岸物流作为安吉的又一大业务,目前无论是在运力还是在运量上都
还有极大的发展空间,整车集装箱的运用,对于安吉适应快速变化的市场环境来
说,有着极大的帮助。
运输系统的优化对于一个物流企业来说是非常重要的,优化运输系统有助于物
流企业提高作业效率,降低物流成本,在日趋激烈的市场竞争中立于不败之地。