物流配送車輛優(yōu)化調(diào)度和管理系統(tǒng)研究

夏景華

(黑龍江省哈雙高速公路管理處)

物流配送車輛優(yōu)化調(diào)度和管理系統(tǒng)研究

夏景華

(黑龍江省哈雙高速公路管理處)

研究物流運(yùn)輸中配送車輛調(diào)度運(yùn)行、管理最優(yōu)化對(duì)于保證物流配送實(shí)現(xiàn)、減少物流費(fèi)用、節(jié)省運(yùn)力、縮短運(yùn)輸時(shí)間從而降低產(chǎn)品成本、提高服務(wù)質(zhì)量具有重要意義，是物流及供應(yīng)鏈管理研究的一個(gè)重點(diǎn)和難點(diǎn)。分析了實(shí)際配送中心里進(jìn)行配送車輛管理、調(diào)度的方法和集成的問(wèn)題，提出了圍繞配送作業(yè)的車輛實(shí)物、技術(shù)管理等的車輛綜合管理的基本思想和方法，為開(kāi)發(fā)物流配送中運(yùn)輸管理系統(tǒng)打下基礎(chǔ)。

物流運(yùn)輸;車輛優(yōu)化調(diào)度;配送車輛管理系統(tǒng);敏捷供應(yīng)鏈

物流運(yùn)輸里，汽車是中短途陸路運(yùn)輸使用最多、效率最高、最方便的工具，中國(guó)物流與采購(gòu)聯(lián)合會(huì)經(jīng)統(tǒng)計(jì)指出，公路(汽車)運(yùn)輸貨運(yùn)量占全國(guó)物流貨運(yùn)量的80%左右，并且呈上升趨勢(shì)。由于我國(guó)公路交通網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，汽車運(yùn)輸因其自主性、靈活性及效率高等特點(diǎn)，所以在作為末端物流的配送實(shí)現(xiàn)中，汽車是最主要的運(yùn)輸方式。

1 配送車輛優(yōu)化調(diào)度問(wèn)題

物流配送車輛優(yōu)化調(diào)度問(wèn)題最早由Dantzig和Ramser于1959年首次提出的，一般定義為:對(duì)一系列裝貨點(diǎn)和卸貨點(diǎn)，組織適當(dāng)?shù)男熊嚶肪€，使車輛有序地通過(guò)它們，在滿足一定的約束條件(如貨物需求量、發(fā)送量、交發(fā)貨時(shí)間、車輛容量限制、行駛里程限制、時(shí)間限制等)下，達(dá)到一定的目標(biāo)(如路程最短、費(fèi)用最少、時(shí)間盡量少、使用車輛盡量少等)。通常根據(jù)問(wèn)題的時(shí)間特性和空間特性的相對(duì)重要性來(lái)劃分，當(dāng)不考慮時(shí)間要求，僅根據(jù)空間位置安排線路時(shí)稱為車輛線路安排問(wèn)題(Vehicle Routing Problem VRP);考慮時(shí)間要求安排線路時(shí)稱為車輛調(diào)度問(wèn)題(Vehicle Scheduling Problem VSP);同時(shí)考慮空間位置和時(shí)間要求的稱為路線和調(diào)度混合問(wèn)題，也稱時(shí)間窗的車輛調(diào)度問(wèn)題。

1.1 配送車輛優(yōu)化調(diào)度的分類

車輛優(yōu)化調(diào)度問(wèn)題根據(jù)不同角度和標(biāo)準(zhǔn)有多種分類，主要有以下幾方面。

(1)按任務(wù)特征分，有純裝問(wèn)題或純卸問(wèn)題(即集貨或送貨問(wèn)題)及裝卸混合問(wèn)題(即集貨、送貨一體化問(wèn)題)。

(2)按任務(wù)性質(zhì)分，有對(duì)弧服務(wù)(如中國(guó)郵遞員問(wèn)題)和對(duì)點(diǎn)服務(wù)問(wèn)題(如旅行商問(wèn)題)以及混合服務(wù)問(wèn)題(如車輛線路安排問(wèn)題)。

(3)按車輛載貨狀況分，有滿載問(wèn)題、非滿載問(wèn)題。

(4)按車場(chǎng)數(shù)目分，有單車場(chǎng)問(wèn)題和多車場(chǎng)問(wèn)題。

(5)按車輛類型分，有單車型問(wèn)題和多車型問(wèn)題。

(6)按車輛對(duì)車場(chǎng)的所屬關(guān)系分，有車輛開(kāi)放問(wèn)題(車輛可以不返回其發(fā)出車場(chǎng))和車輛封閉問(wèn)題(車輛必須返回其發(fā)出車場(chǎng))。

(7)按優(yōu)化目標(biāo)數(shù)來(lái)分，有單目標(biāo)問(wèn)題和多目標(biāo)問(wèn)題，等等。

1.2 物流配送車輛優(yōu)化調(diào)度目標(biāo)

物流配送車輛優(yōu)化調(diào)度是一個(gè)多目標(biāo)決策問(wèn)題，決策目標(biāo)可以是運(yùn)輸費(fèi)用最少、運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)最小、運(yùn)行時(shí)間最短、出行車輛數(shù)最少、車輛空載率最小或需求滿足情況最好等，并且，在一般情況下，各個(gè)目標(biāo)之間會(huì)發(fā)生沖突。例如，運(yùn)輸時(shí)間最短，運(yùn)輸費(fèi)用就不一定最省;而運(yùn)輸費(fèi)用最省，運(yùn)輸時(shí)間卻不一定最短。這樣就可能沒(méi)有任何一條運(yùn)輸路線是最佳的。為此，就需要對(duì)各種目標(biāo)進(jìn)行綜合比較分析，在幾種可行方案中，得出一種較為滿意的方案。

一般來(lái)說(shuō)，運(yùn)輸時(shí)間滿足客戶要求、運(yùn)輸里程短、運(yùn)輸費(fèi)用省，出行車輛數(shù)少是進(jìn)行合理運(yùn)輸?shù)闹饕笜?biāo)，它們集中體現(xiàn)了貨物運(yùn)輸?shù)慕?jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。而以往對(duì)車輛調(diào)度配送線路的研究多著重于對(duì)一個(gè)目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化，不能滿足總體的效益?，F(xiàn)針對(duì)城市配送中心的貨物品種多、數(shù)量少、批次多、交通情況復(fù)雜等特點(diǎn)，以及配送中心戰(zhàn)略發(fā)展的要求等擬定下列優(yōu)化目標(biāo)。

(1)按照客戶的要求送貨以提高物流服務(wù)質(zhì)量。能夠滿足顧客的要求可提高物流配送中心的信譽(yù)，保留公司的客戶，是物流配送中心取得效益的根本保證，因此，將此目標(biāo)看作是最重要的一個(gè)優(yōu)化目標(biāo)。

(2)合理安排物流配送以實(shí)現(xiàn)配送成本最低，這也是物流配送中心提高經(jīng)濟(jì)效益的基本要求，因此成本最低化可作為僅次于時(shí)間準(zhǔn)確性的又一重要的目標(biāo)。

(3)配送車輛的空載率最小，也就是能夠達(dá)到配送車輛的最大載重利用率。這樣可以以最少的車輛完成特定的配送任務(wù)，提高車輛利用率。

2 配送車輛管理系統(tǒng)分析

2.1 敏捷供應(yīng)鏈下配送車輛管理

敏捷供應(yīng)鏈下的物流具有“推”“拉”結(jié)合的特性，在傳統(tǒng)的“推式”物流模式下，下游企業(yè)或用戶可能為了減少庫(kù)存、方便其生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)而要求多批次、小批量定貨，造成配送效率低下、配送成本上升、交通混雜，這種物流也稱為“送達(dá)物流”，敏捷供應(yīng)鏈的“推”“拉”結(jié)合物流模式下，供應(yīng)鏈各企業(yè)明確鏈中各環(huán)節(jié)的成本，根據(jù)需要?jiǎng)討B(tài)選擇其上下游企業(yè)。如日本等國(guó)提出的“迎取物流”的概念，即設(shè)定商品出廠、出庫(kù)價(jià)格，明確物流成本，使配送成本由需方支付，這樣無(wú)論是上游還是下游企業(yè)都能根據(jù)成本制定合理的定貨、送貨方式，這對(duì)于第三方物流企業(yè)自身，也可以根據(jù)成本制定價(jià)格，由于送達(dá)物流到迎取物流發(fā)生轉(zhuǎn)變，使物流成本、價(jià)格透明化，物流企業(yè)也盡可能降低成本和價(jià)格來(lái)加強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)。

另一方面，就我國(guó)的實(shí)際情況，不少物流企業(yè)由于經(jīng)營(yíng)、管理方式方法的問(wèn)題，存在投入大、設(shè)備利用率低、收益差的問(wèn)題，成本核算、經(jīng)濟(jì)管理等尤其不足。自動(dòng)化、信息化程度低，部分物流企業(yè)還處于手工作業(yè)、經(jīng)驗(yàn)管理的情況下，越來(lái)越不能滿足社會(huì)對(duì)配送日益增長(zhǎng)的要求，迫切需要采用現(xiàn)代化、科學(xué)的方式方法來(lái)指導(dǎo)、組織和管理生產(chǎn)。如在配送中:如何根據(jù)配送商品流向流量確定配送路線、人員、車輛的合理配置;對(duì)配送的組織、監(jiān)督、檢查、車輛及設(shè)備的使用、維修進(jìn)行科學(xué)合理的管理等問(wèn)題都是亟待解決的;因而，針對(duì)物流配送研究車輛的管理，并開(kāi)發(fā)一套配送生產(chǎn)及車輛計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

(1)根據(jù)當(dāng)前的任務(wù)合理組織資源完成配送任務(wù)，保證物流配送的通暢快捷。

(2)對(duì)配送運(yùn)輸中設(shè)備、材料使用消耗和人員進(jìn)行管理、監(jiān)督，嚴(yán)格控制作業(yè)成本，提高競(jìng)爭(zhēng)力。

(3)對(duì)作業(yè)中的各種成本進(jìn)行即時(shí)登記、統(tǒng)計(jì)分析，規(guī)范管理，為配送中心的成本核算、價(jià)格制定和發(fā)展規(guī)劃提供了依據(jù)。

(4)車輛管理信息系統(tǒng)是敏捷供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，它的建立為物流企業(yè)自身和與供應(yīng)鏈中其他企業(yè)的合作、信息共享等提供了條件。

(5)配送車輛優(yōu)化調(diào)度中，如果要使計(jì)算結(jié)果滿足實(shí)際需要，其調(diào)度的對(duì)象、依據(jù)的路線、成本等各種基礎(chǔ)數(shù)據(jù)也應(yīng)該來(lái)自實(shí)際，否則就失去意義，所以車輛管理和調(diào)度互為支撐。

2.2 配送車輛管理的總體設(shè)計(jì)

配送車輛的管理要運(yùn)用設(shè)備綜合工程學(xué)(Terotechnology)的觀點(diǎn)從經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、管理的角度對(duì)車輛進(jìn)行管理，以經(jīng)濟(jì)合理的車輛配置和最小的運(yùn)行費(fèi)用來(lái)保證配送完成。以車輛人員為主線、以技術(shù)管理、經(jīng)濟(jì)管理為目的，參照設(shè)備綜合工程學(xué)的觀點(diǎn)和配送企業(yè)管理的實(shí)際情況以及系統(tǒng)的目標(biāo)，設(shè)計(jì)車輛管理系統(tǒng)組成。

2.3 配送車輛管理系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)思想

(1)以作好實(shí)物管理為前提，從車輛的市場(chǎng)選型開(kāi)始直到報(bào)廢，對(duì)車輛壽命周期進(jìn)行全過(guò)程的管理。運(yùn)用系統(tǒng)工程的觀點(diǎn)和方法對(duì)車輛的購(gòu)買、使用、維修維護(hù)、報(bào)廢進(jìn)行管理，并改善全過(guò)程各個(gè)環(huán)節(jié)的機(jī)能。

(2)技術(shù)管理為基礎(chǔ)，運(yùn)輸作為配送的其中一個(gè)重要環(huán)節(jié)，但不是唯一的環(huán)節(jié)，不能拋開(kāi)其他環(huán)節(jié)而單獨(dú)考慮其經(jīng)濟(jì)性，車輛管理應(yīng)首先保證與其他作業(yè)協(xié)同按質(zhì)按量完成配送，在此前提下盡量考慮降低生產(chǎn)成本，因而，車輛管理的基礎(chǔ)是保證車輛、設(shè)備始終處于最佳狀態(tài)、人員處于最優(yōu)配置，做到有車可用、成本最低，使配送的時(shí)限、運(yùn)量、可靠性達(dá)到要求。

(3)車輛的經(jīng)濟(jì)管理主要對(duì)整個(gè)企業(yè)生產(chǎn)的成本進(jìn)行嚴(yán)格的管理控制，做到以生產(chǎn)量為根據(jù)，以里程、時(shí)間(日、月、季度、年)為單位核算到人、到車、到部門、路線。運(yùn)輸作為物流的一個(gè)中間環(huán)節(jié)，考察它的經(jīng)濟(jì)性就看其配送量和運(yùn)輸成本的比值，而運(yùn)輸成本管理中以日常消耗和維修維護(hù)的管理為重點(diǎn)，因?yàn)檫@兩者在整個(gè)運(yùn)輸成本中占有最重要的成分，且這個(gè)費(fèi)用隨機(jī)性較大，管理較困難，如燃料、輪胎、維修維護(hù)作業(yè)的材料、工時(shí)等;結(jié)合生產(chǎn)情況(配送業(yè)務(wù)量)對(duì)人員、部門進(jìn)行考核，同時(shí)也對(duì)人員安排、車輛設(shè)備的配置、配送成本和價(jià)格的指定使用提供決策依據(jù)。

(4)運(yùn)輸作業(yè)管理車輛最終是為配送服務(wù)，也是在生產(chǎn)中產(chǎn)生消耗，因此車輛管理不能同配送運(yùn)輸割裂開(kāi)來(lái)，車輛的調(diào)度、人員安排等都應(yīng)作為管理的內(nèi)容，其中，這里的生產(chǎn)主要是運(yùn)輸作業(yè)。

(5)強(qiáng)調(diào)信息化管理，配送中需要不斷產(chǎn)生大量的信息，且這些信息要不斷在各部門之間、上下級(jí)之間傳送，各管理部門每天要及時(shí)了解如商品、車輛各種信息外。還要定期對(duì)生產(chǎn)情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析、填寫(xiě)各種報(bào)表等，因此需要采用計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行信息的管理和共享，節(jié)約大量用于統(tǒng)計(jì)、填寫(xiě)、傳送各種報(bào)表數(shù)據(jù)的人力物力，并為企業(yè)決策提供依據(jù)。

3 結(jié)論

配送車輛的集貨、貨物配裝及送貨過(guò)程是物流配送系統(tǒng)運(yùn)行的核心部分，進(jìn)行物流配送系統(tǒng)的優(yōu)化，主要是指配送車輛優(yōu)化調(diào)度和運(yùn)輸合理化，包括集貨線路優(yōu)化、貨物配裝及送貨線路優(yōu)化，以及集貨、貨物配裝和送貨一體化優(yōu)化。而物流配送車輛優(yōu)化調(diào)度和運(yùn)輸合理化是物流配送優(yōu)化中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是物流配送系統(tǒng)電子商務(wù)活動(dòng)中不可或缺的內(nèi)容。

對(duì)于配送運(yùn)輸車輛管理、調(diào)度和運(yùn)輸成本的研究，有利于合理配置、組織資源，加強(qiáng)對(duì)配送過(guò)程的管理監(jiān)控，保證物流配送及供應(yīng)鏈的通暢性和高效率，為物流配送企業(yè)自身和供應(yīng)鏈中其他企業(yè)的協(xié)調(diào)、信息共享等提供了條件。

［1］李金蘋(píng).現(xiàn)代物流配送系統(tǒng)的運(yùn)輸優(yōu)化調(diào)度方案［J］.物流技術(shù)，2002，(5):11-13.

［2］李軍，胡宗武，王東等.企業(yè)物流配送網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及優(yōu)化［J］.工業(yè)工程與管理，2002，(3):23-30.

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2011-08-21