最优运距下甩挂运输模式选择研究 刁吉玉 前言: 甩挂运输是指牵引车(或载货汽车)按照预定的计划,在某个装卸作业点甩下挂车,同时挂上其他挂车继续运行的运输组织形式。挂车本身不具备动力,由牵引车拖带行驶。一辆牵引车往往需要配置多节半挂车,牵引车与半挂车之间不固定搭配,根据运输需要进行组合。它依靠消除装卸时间提高运输时效,进而获得营运效率和效益,是世界公认、广泛采用的先进运输组织方式,是提高运输和物流效率的有效手段,对节能减排、建设资源节约型、环境友好型社会意义重大。 与传统运输方式相比,甩挂运输具有明显优势:一是减少装卸等待时间,加速牵引车周转,提高运输效率和劳动生产率;二是减少车辆空驶和无效运输,降低能耗和废气排放;三是节省货物仓储设施,方便货主,减少物流成本;四是便于组织多式联运,促进综合运输的发展。 本文从甩挂运输的最优运输距离探索开始,依据运输距离、运输量、运输时间等维度,设定两点间的甩挂运输的模式,并形成最优选择的模型,可以对甩挂运输的开展起到很好的指导作用。 关键词:甩挂运输 最优运输距离 一、甩挂运输模式的基本概况 汽车甩挂运输按所采用的车辆和运输工艺的差异,有以下几种方式: 一是采用普通载货汽车拖挂一辆全挂车所组成的全挂汽车列车,当满载列车驶抵目的地(装卸货点)后,甩下全挂车,装卸工人集中装卸主车上
的货物,在主车装卸作业结束后,立即挂上预先已经装好货物的另一辆全挂车,返回原出发点或驶抵下一个目的地; 二是采用鞍式牵引车拖挂一辆厢式半挂车所组成的半挂汽车列车,当列车驶抵目的地后,甩下半挂车,立即挂上预先装载好了的另一辆半挂车,返回原出发地或下一个目的地; 三是采用集装箱半挂汽车列车,与第二种方式相比不同之处在于:甩下是卸集装箱,挂上是预装物箱。 三中方式相比,由于第二、三种方式的停歇时间短(仅为摘、挂半挂车或集装箱所需的时间),其运输生产率高、运输成本低,且能保证货物的防晒、防雨、防盗,故在国内外都得到了较广泛的应用。 物流企业的业务运作模式,多采用轴辐式系统原理进行设计,假设货物从不同的出发地到不同的目的地,必须在轴辐式系统中先到达一个中间节点,分理出相同目的地的货品,从而实现集货的目的,实现规模效益(图一)。 A1 A2B1 B2 A B A3 A4B4 B3 图1.路由原理 轴辐式路由在解决物流双向货量不平衡、资源配置最优化方面存在无可比拟的优势,但同时也存在明显的缺陷:
①时效延迟 由于使用轴辐式系统原理的路由模式来进行集货,实现规模效应使得货物在集散库中有一段时间的压货,如果再加上车辆装卸以及运输时间,使得货物的到达时间拖后至少1~2天。 ②装卸搬运次数增加 由于增加了一次集货的环节,因此货物的装卸次数增加,由于现在物流行业的装卸技术水平和设备的投入量不足,必然造成货物毁损情况的发生,加大了货物的风险。 同时由于运输时效的降低,集散库必然会有大量货物短时间内停滞在库,因此就需要更大面积的作业空间,这必将增加固定资产投入。 甩挂运输可以很好的解决在物流轴辐式运作模型中存在的弊端,充分发挥轴辐式运作模型的价值,提升物流企业的运作效益。 二、甩挂运输最优运输距离的计算模型 面对不同的运输距离、不同的车型、不同的库内作业时间等等,究竟甩挂运输在多长的运输距离内是最优呢? 我们以“牵引车拖挂一辆厢式半挂车所组成的半挂汽车列车,当列车驶抵目的地后,甩下半挂车,立即挂上预先装载好了的另一辆半挂车,返回原出发地或下一个目的地”的甩挂运输方式为基础,设定甩挂模式的选择模型。 1、单一车次的最优运输距离模型 影响甩挂运输模式选择最重要的因素是在运输距离、运输量、运输时间,定在最优效益原则下,确定合理的运输距离与合适的甩挂运输方式关系。
最理想的组织条件是:摘、挂一次半挂车的时间加上装货卸货时间等于车辆往返运行时间之和,这样牵引车的效率最大化,经济效益最好。 即: 𝐓=𝐓𝟏+𝐓𝟐 (1) 其中:T—车辆行驶时间; T1—摘、挂一次半挂车所需的时间; T2—装货和卸货时间; a:设挂车载重量为Q,装卸作业速度为q,则装卸作业时间: 𝐓𝟐=𝐐/𝐪; (2) b:设两点之间的距离为s,车辆的形式速度为v,则 𝐓=𝟐𝐬/𝐯; (3) 由(1)~(3)可以得出 𝐬=V/2∗(𝐓𝟏+Q/q) (4) 以米的箱式半挂车为例:理论装载件数是1000件货物,集散库装货效率为400件/小时,卸货效率为300件/小时,车辆的平均运行速度为80km/h,摘、挂一次半挂车和分理的时间为小时,最优距离为: 𝐬=80∗(∗2+1000/400+1000/300)=272km 2即:在米车型下,当仓库作业时间在6小时以内时,最优运输距离为270公里。当距离超过270公里时,此线路上必须加开车次。 2、超最优运距加开车次的模型 假定超出最优运输距离的距离为S,最优运距为L,加开的车次为M,依据全程车辆行驶最优效率的原则,加开班次的数量 M应为:
M=𝐒,得数取整。 𝐋例如:某线路的全程距离为680公里,最优运输距离为270公里,则加开车次为: 超出运距为410公里时,加开车次数量M=410/270=,取整为2,即需要加开2个车次。 3、双向货量不平衡时的甩挂节点选择 物流最大的特点就是双向货量的不平衡,在选择最优运距时,必须考虑双向货量的不平衡,轴辐运输模型主要为解决两点之间货量不匹配,该原理是设计一个中心点D点作为甩挂节点,运用轴辅式路由模型的原理,实现在甩挂中心的节点更换换牵引车,用多点之间的货量来达到平衡货量的目的,达到效益最大化,实现较高的时效(图二)。 B A D C 图二:甩挂节点中心示意图 三、最优运距下甩挂模式选择的示例 以济南—沈阳这一线路具体分析甩挂运输是如何开展的。以济南到沈阳来说,如果普通17米单车运输,装卸货各需要6个小时,路上行程22小时左右,全程运输时间共计为28小时。 运作示例:
1、先计算该线路上投入的车次 M=(1160-460)/460=,取整为2,则此线路上应投入车次为3次; 2、运作安排 假定运作时间为:2012年1月1日,则此线路甩挂的运作流程应为: 第一: 济南在凌晨3点装完A挂车沈阳的货,同时沈阳也装好A1挂车济南的货后,两车同时在3点30分对发; 第二: 上午8点,济南和沈阳分别向B和B1车厢装载对应货物,下午14点前装完毕。 第三:下午15点,济南和沈阳分别在B和B1车厢挂上挂车后,于16点开始对发车。 第四: 晚上20点,济南与沈阳同时在C和C1车厢开始装载货物,并于1月2日凌晨2点装载完毕; 第五: 1月2日凌晨2点济南和沈阳对发的A和A1车分别到达目的地,摘下A和A1车厢后,分别挂上C和C1车厢后,对发返程。 第六: 济南和沈阳在3点40开始卸载并分装A和A1车厢; 第七步:下午1点,济南和沈阳的B和B1车分别到达; 以此类推,就构成了双头六挂三车次对发的甩挂运输模式。 结束语: 通过本文的测算模型,可以很直观的测算出在不同货量、作业时间、运输工具的条件下,合理的运输距离,通过合理运输距离的确定,即可确定出最佳的甩挂运输模式,从而实现甩挂运输的最佳经济效益。