基于A物流公司整车发运的效率优化研究

基于A物流公司整车发运的效率优化研究

基于A物流公司整车发运的效率优化研究

指导老师程明杨建明组员：昝军刘洋张赞吴文

摘要：随着社会分工的不断细化，将整车运输业务外包给第三方物流企业，成了许多大型汽车制造企业发展核心业务的重要依托方式。但是大型汽车制造企业按品牌大批量规模化生产模式，对与之合作的第三方物流企业提出了很高的要求。由于自身存在的问题以及合作链条上结点间的问题，第三方物流企业在应对汽车制造业的日益增加的巨大发运量时，也凸显其力不从心，本文将以A物流公司为例，通过理论研究与实地调研的方式，应用物流技能知识，对A物流公司整车发运业务效率进行优化关键词：第三方物流整车发运效率优化1.项目综述1.1项目目标

本项目主要是通过解决A物流公司的整车出库业务流程/信息平台及人员不足方面存在的问题，帮助A物流公司找到合理的、科学的整车调度业务流程以及管理体系，从而提高整车发运效率，缓解实际发运执行效率与计划发运效率之间的矛盾。1.2整体思路

（1）从实践调查着手，以数据论证，明确整车发运业务存在的根本问题（2）着眼于A物流公司本身，诊断问题的原因

（3）运用物流相关知识，进行具体优化：在解决问题的过程中，运用统计学、运筹学、建模仿真等相关知识帮助A物流公司解决问题提高核心竞争力。2.A物流公司整车发运现状分析2.1企业基本情况介绍

A物流公司是一家新型的现代化第三方物流企业。主要为汽车生产商及相关汽车零部件供应商提供第三方物流服务。我们研究的是A物流公司整车物流部负责的整车发运业务,整车业务是A物流公司的核心业务，A物流公司负责B汽车制造商的x和y两种品牌轿车的仓储和发运。A公司没有自己的拖车，但它旗下有七家承运商，分别完成这两种品牌轿车到全国各地相关4S店的运输。2.2整车发运过程中出现的问题分析2.2.1整车发运过程中发生的不理想情况

图1A公司201*年3月实际与计划发运情况比较

如图1所示，A物流公司的整车业务中存在的问题，最直观地反应是实际发运量与计划发运量之间的严重不平衡问题。2.2.2问题的原因分析

经过我们对A物流公司整车发运业务的基本情况的调研，结合工作人员的工作经验对整车发运业务进行剖，分析出A物流公司整车发运业务的问题主要表现在以下几个方面：

a.整车装载流程效率低。整车发运业务流程的实施是整个业务中的一个核心部分，其实行的方案是否合理，是衡量一个企业业务做的好坏的一个很重要标准。A物流公司整车发运业务中整车出库入整车道，承运商司机验车，整车装上拖车三个步骤是串行的，这样的发运操作流程时间利用率不高，很大程度上影响了整车发运业务的效率。

b.企业本身与承运商之间的数据信息交互到达率及准确性不高，数据库的建立操作繁冗。企业目前的信息交互仅仅停留在以邮件的形式实现信息交互的层面上。虽然基本上仍可以满足数据之间的交互，但是邮件形式的信息交互，常常导致交互延迟，不能实现信息的实时性，有时甚至因为交互的不及时或者不准确，导致了整车装载工作不能顺利按期实现，从而很大程度上限制了整车实际发运量，大大影响了整车实际发运与计划发运的不平衡。而且，邮件形式的交互，使得企业自身没有一个完善的关于整车发运数据库，缺乏长期发展中需要的完整有效的数据支撑。

c.人员调度。有限的人员与较大的工作量之间的协调；A物流公司在驾驶员调度方面存在驾驶员不足问题。在整车装载方面，公司总共配备了20个司机。一般情况下，公司安排11个司机负责整车的入库，另外的9个司机负责整车的出库，据了解，在通常情况下，每天出车要达500辆左右，平均一个司机负责出库一辆整车需要8到9分钟。这样看司机的工作量很大，周末及工作日常常要加班，另外，公司并没有科学地进行人员的调度安排，平均水平看，司机出车的任务很重。

3.解决方案

3.1整车装载流程的改进

针对A物流公司上述的业务流程方面存在的问题，我们给出了如下改进方案：将整车出库的环节与承运商的司机验车的环节二者同时进行，即有一辆整车到达小车道时，承运商的司机就开始验车，在验上一辆整车的过程中，公司的出库司机可以进行下一辆整车的出库，这样就可以更充分利用时间。如下图2所示：

拖车到达A公司拖车到达A公司商品车入小车道承运商验车商品车入小车道承运商验车商品车装入拖车

商品车装入拖车图2改进前流程与改进后流程

数学证明:

改进前的方案：改进后的方案：Wi=i*X+Y+ZWi=i*X+[Y-（X-1）]+ZWi3.2.1A公司整车业务发运计划调度主要交互数据分析

拖车到达信息承运商报板信息A公司配送部门运输通知单车报信板息及拖运输通知单A公司整车出库司机A公司整车仓储部门图3数据交互示意图

从图3可以看出来，现行的数据交互过程中，A公司配送部门与承运商，以及A配送部门与A公司仓储部门之间的数据是通过邮件的方式进行交流的，形成的数据库比较繁杂，而且相互之间的数据不能实时进行，容易影响交互的时间效率，且数据的查询及备案比较繁琐。从数据维护及数据交互的效率，以及相互之间的战略合作来看，完善A公司整车装载流程中的信息交互模式，不仅是公司日益增加的业务量所要求的，也是提高整车业务发运计划调度效率，减少或避免由于数据交互延迟导致的整车装载效率不高的必然要求。3.2.2建立网络信息平台

我们根据其主要的数据内容，通过对整车发运流程及对公司内部计划调度的需求进行分析，利用Dreamweaver软件结合Access数据库以建立网络信息平台来完善其数据交互模式，以便从数据交互的角度最大限度的减少交互环境的不利因素对整车装载工作的影响，促进整车业务的总体效率，以最终改善实际发运量与计划发运量严重不平衡的不利现状。

建立的网络信息系统是一个面向A公司配送部门、A公司整车仓储部门及其承运商的数据交互平台。可以实现A公司配送部门实时发布报板信息，查看承运商拖车到达信息以及报板信息备案；实现仓储部门实时查询报板信息，及时整合制定和安排运输通知单，实时了解仓储信息；实现承运商及时查询报板信息及发布拖车到达信息的实时数据交互系统。具有超大信息量、身份认证功能、报网提醒功能等特色。

3.3人员调度

A物流公司在驾驶员调度方面存在驾驶员不足问题。在整车装载方面，公司总共配备了20个司机。一般情况下，公司安排11个司机负责整车的入库，另外的9个司机负责整车的出库，据了解，在通常情况下，每天出车要达500辆左右，这就意味着平均每个出库司机每天要负责50多辆的出库量，平均一个司机负责出库一辆整车需要8到9分钟。这样看司机的工作量很大，周末及工作日常常要加班，另外，公司并没有科学地进行人员的调度安排，平均水平看，司机出车的任务很重。

通过建立数学模型，我们求解当出库司机为12人时，大小车道便可实现循环利用，人员利用效率最高而又不会闲置。公司原有出库司机9人，由求解过程得知若出库司机增加到13人或更多，就会出现司机非正常闲置的现象，现对出库司机人数为9、10、11、12时，比较其正常工作日内实际发运量的不同：

表一、不同司机人数情况下发运量比较

司机人数9101112正常工作日内发运量（单位板）（8个小时480min）45454545所用时间（min）480468458.2450从上表可以看出：人员的增加并没有给公司带来实际发运量的增加。问题的瓶颈在于承运商验车和

2

装车时间太长。人员的不足仅仅表现在每天工作开始时，所有车道均闲置，如何在最短的时间内完成前三批整车的出库，是提高发运量的一个关键。而协调好出入库司机人员的分配则至关重要，它不但可以充分利用企业的人力资源，更能使企业的实际发运量得到提高。4.A公司发展建议

对公司整体而言，我们涉及的只是整车执行发运前，公司内部的整车装载工作流程的优化。针对如何提高公司整车发运的总体效率，满足公司日益增长的发运计划，我们提出如下几点建议：4.1认清自己和合作伙伴，知己知彼

我们利用SWOT分析方法对A公司现状进行了分析：优势（S）拥有7个建立长期合作关系的稳定的承运商日益增加的稳定的整车发运量与生产商的密切合作机遇（O）生产商业务量的不断增加潜在的承运商整车业务的外在环境良好劣势（W）与生产商的不对等关系长期存在的大量库存承运商的承运作业规范化不足，整体效率欠缺缺乏对发运场车道及仓库的有效利用与科学规划整车流程中的装载作业完全串行，影响整体调度效率缺乏科学合理的承运商管理制度威胁（T）潜在竞争者企业现有规模效率与生产商日益增长的业务委托之间的矛盾难以落实战略合作承运商4.2从供应链角度，平衡各方利益，加强相互之间的合作

市场中的竞争已经演化成供应链的竞争，A物流公司的整车业务的供应链可以简单的归结为：B生产商A物流公司各承运商全国的4S店。协调供应链上的各方利益，着眼于战略联盟，加强相互间的合作是公司整车业务顺利进行的关键所在。4.3建立科学的管理制度（1）制定标准化流程

标准化流程包括对生产商整车交互入库，A物流公司整车出库调度，以及承运商承运过程。科学合理的标准化流程是既是保证作业规范合理的的内在要求，也是保证整车发运高效率进行的基础。（2）设施设备利用与布局

设施设备的利用不足，以及布局不合理，都会直接导致整车发运的效率大大降低。如A物流公司在整车发运场中的大小车道利用没有合理的规划与分配，车道利用率低；另外，A物流公司的仓库布局不善与现在暴库状态之间的矛盾在业务量逐渐的情况下日益凸显。因此科学的规划利用各种资源是公司解决整车发运存在的问题的重要方面。

（3）建立有效的评价体系，促进管理规范化

A物流公司与承运商之间的合作，往往因为缺乏合理的规范机制，而导致相互之间的配合没有很好的得到落实，如何从合作的立场建立有效的激励机制，保证相互之间的合作真正得到落实，需要一个有效的评价体系作为依据。以评价结果来促进各个承运商之间的良性竞争，改善合作现状，是一种行之有效的措施。3.项目总结

我们经过对A物流公司整车发运业务的基本情况进行调研，结合工作人员的工作经验，通过理论结合实际的方法，对整车发运业务进行剖析，利用统计学、运筹学、建模仿真等相关知识来得到相关的解决方案。相信我们研究的成果会给A公司带来实际的运行效益，促使其快速发展。

3

扩展阅读：整车物流调度系统

整车物流调度系统

摘要

本文是关于整车物流调度系统的优化设计问题。从分布在全国的M个主机厂中，将N个品牌的小汽车调运到全国的多个城市，建立数学模型求出最优解，要求总运费最小。总运费与路程和空载数有关，所以这类问题可以转化为最短路径问题。在最短路径的的前提下，优化空载数，使得总运费达到最低。

对于问题一，我们根据目的地的地理位置和疏密程度，将其划分为6大区域。由于6个区域相距较远，所以不考虑考区域调配问题。在此基础上，求解总的运输成本最低，即求向各个区域运输小汽车的运输成本最低，可以表示出总的运输成本。在约束条件下，求解出最优解。从而确定最优运输方案，该方案下总的运输成本为759801.6元。

关于问题二，为了简化，我们用一个城市代替普通的城市为例来计算。首先我们进行数据处理，通过数据处理，我们选择长春为例，在此基础上，运用优化算法，同时考虑小轿车的优先级和货车调运情况。结合附件二的数据，我们计算出的总费用为4414149.9元。

至于问题三，是在问题二的基础上，同时考虑到货车的评价分数，分数越高的货车先运。即在运输成本最低的情况下，又要考虑货车的评分。这就将问题转化为多目标规划问题了。结合问题二，我们有两种方案，一是从其他城市调运评价分数较高的货车，这可以提高总的货车得分；二是让评分较高的货车跑较远的路程，从货车性能可以减少不必要的损失费用。通过计算两种方案的总得分，从而确定最优的运输方案。两种方案的总得分为2520和2820。

关键词：0-1整数规划优化算法多目标规划excel汽车调运

一、问题重述

随着我国经济突飞猛进的发展，物流成为社会分工中重要的环节。物流系统的优劣也影响了业务流程的运行效率及其成本。国内某家物流公司的主要业务是从分布在全国的M个主机厂，将N种品牌商品小汽车调运到全国多个城市的4S店。请为该物流公司设计一套物流运输优化系统，以提高物流运输效率、优化运营成本。

本题目不考虑小客车类型的差异，在运输过程中产生的主要运输成本包括：运输商品小汽车的业务费为0.7元/(公里辆)，货车运输途中因部分车位空闲而产生的空载运输成本为0.2元/(公里车位)，油耗动力成本为0.5元/公里，货车过路费用为0.4元/公里。

问题1：建立数学模型考虑从某个主机厂调度货车来完成运输订单，如何安排货车，可以保证在完成运输任务的基础上运输成本最低。请用附件1中的数据来验证你的模型，并根据你的结果给出运单方案。允许将不同订单用同一货车运输，但是不允许将同一订单拆分用不同货车运输；一个运力货车运单的目的地城市的数量不超过3个。说明：车位是指一个货车最多能运输小客车的数量。

问题2：由于小客车品牌不同，因此在运输的时候将小汽车进行了分级标识，级别最高的为1，在同一个起运地优先安排货车运输这些级别高的小汽车。如果货车有剩余车位，则可以顺途运输其他城市的订单；如果起运地货车数量不足，可以从附近城市调运货车来运输本地订单。请建立数学模型，考虑如何安排货车，可以保证在完成运输任务的基础上运输成本最低。结合附件2中的数据，进行求解并给出运单。

问题3：每辆货车对公司物流运输系统的价值和效率是不同的，通过对每一辆货车的运输汽车质损率、及时到达率、信息反馈率和服务态度等多方面进行跟踪评价，可以得到货车的评级分数，分数越高说明运输质量和效率越好。故在安排货车运输方案的时候，首先考虑运输成本最小，其次优先安排车辆评级分数较高的货车，在问题2的基础上，利用附件3中的数据进行求解并给出新的运单。

二、问题分析

对于问题一，从北京主机厂调出一辆未配送的货车，去运送小汽车到任意未配送的各地区的4S店。如果货车的运力满足送货范围内其他目的地的订单数，则可以使用一辆货车派送。为了简化运算，我们可以将33个目的地按照其地理位置划分为6大区域，这6个区域为送货点的范围。由于6个区域中的各城市之间的距离较大，运输成本较高，所以运送的小汽车的所有可能情况仅在同一区域内考虑，即不考虑跨区域运送小汽车的情况。需要注意是，一辆货车的送货目的地不能超过3个，这就给我们提供了一个约束条件。由于运输成本受到距离和空载的影响，因此，要想使得运输成本最小，首先要找出最短路径，在保证货车走的是最短路径的情况下，合理安排不同城市的订单，使得货车的空载数最小。在此分析的基础上，我们可以运用多目标动态规划来求解。

关于问题二，问题中对于小汽车进行分级标识，在同一个起运地安排货车运输级别高的小汽车。如果货车有剩余空位可以顺途运输其他城市的订单；问题要求安排货车，

在完成任务的前提下使运费最少，为了简化问题运算可以选择普遍城市为例进行计算，其他城市可以运用类比方法解答。

首先进行数据处理，挑选符合条件的样板城市，然后用优化算法进行解答，最终得到所有城市的总费用。

至于问题三，在问题二的基础上，对每一辆货车进行评分，在考虑运输成本最小的前提下使得评分最高，这是一个双目标规划问题，我们不止要求总运费数最少，还要求评价分数最高。综合考虑这两个因素，从而得出最优运输方案。

三、模型假设

问题一的假设：

1．主机厂与目的地之间的距离是直线；2．各个货车之间互不影响，独立工作；

3．货车运送完汽车后按原路线返回；考虑返回的运输成本。4．每辆货车的线路一旦确定下来，就不能更改；5．6大区域的送货点范围之间互不影响；6.每辆货车只参与一条路线的运输。问题二、三的假设：

由于问题二、三中，若运输点的货车的不足，则可以从其附近的的运输点调运货车来满足该点的运输需求。在这种情况下，考虑的因素就比较多。为了使问题简化，所以在问题二三中，我们不考虑货车返回的油耗成本。

四、符号说明

Tijx：Oij：Di：第i个大区域中第j个城市的第x个订单中所需运的小车数第i个大区域中第j个城市的订单总数第i个大区中的城市数第i个大区域中第j个城市第x个订单中的小车编号为m的运货车的车位数编号为m的运货车第i个区域中第j个城市距起运地的距离TCijx：Nm：Tcm：Sij：Sijj1：第i个区域中第j个城市与第j1个城市之间的距离di:Cdl：Tijt：Gi:Rt:Ot：某编号货车上的载车辆某个大区域货车运送订单总费用实际运往某个城市的小车数表示第i个区域内距离北京最近的点划分大区总数订单总数Ct：Cr：Ce：Cc：一货车运送一次总费用过路费：（0.4元/公里）空载运输费：（0.2元/公里车位）运输小车业务费：（0.7元/公里辆）耗油成本：（0.5元/公里）第i个订单目的地到第j个订单目的地城市的最短距离表示车辆的载重量表示用户的货物需求量表示从其他城市调运车次产生的额外费用Cf：dijgkgiS

五、模型的建立与求解

1.问题一

1.1约束条件

1、货车载货量数不超过货车的车位

①若只运一个城市中的一个订单，则TijxNm②若运送一个城市的所有订单，则TijxNm,j3

x1Oij③若运送两个城市的订单，则TijxNm,j3

j1ix1RtDiOij④若运送三个城市的订单，则TijxNm,j3

i1j1x1DiOij2、货车必须完成所有的订单任务：

TijxOt

i1j1x1RtDiOij1.2模型建立

a.首先我们通过各目的地的地理位置和密集程度，将目的地划分为几大区域，这6个

区域为送货点的范围。由于6个区域中的各城市之间的距离较大，运输成本较高，所以运送的小汽车的所有可能情况仅在同一区域内考虑，即不考虑跨区域运送小汽车的情况。b.其次，我们在各个区域内找出离主机厂最近的点，记为Gi，将这些点表示为已访问。c.再从每个区域中找出距离ki最近的点，记为Gi1，将这些点也表示为以访问。d.若找不出符合条件的点，则之间从主机厂向该点运输。e.依次按此方式寻找，直到遍历完所有的节点。

由以上方法，我们可以得到下图：

列出货车运送城市数量不同情况的三种方程：1.一辆货车运送一个城市的订单

Ct2(CfCr)SijCcTijxSijCe(2NmTijx)Sij

2.一辆货车运送两个城市的订单

dijdijOijx1Ct(CfCr)(SijSij1Sijj1)Cc(TijxSijx1TijxSijj1)CeNm(SijSijj1Sijjj1)Ce(TijxSijdijSijj1)x1dij

3.一辆货车运送三个城市的订单

Ct(CfCr)(SijSijj2Sii1j2Sij2)(CrCe)(Nmdij)CrOijOij1CeNmSij2CcTijx(Sijx1dijdijOijx1Sijj1j2)

经过比较可以得出：一辆货车运送的城市越少，运输成本越低。派出去的运输车辆越少，运输成本越低。车辆的空位越少，运输成本越低。

将附件1中的数据进行分析处理，可以将订单目的地划分为六大区域；分区情况如下：

以北京为例，将附件1中的数据代入以上的数学模型，可以得出最优的运输路线。1.北京-东营-济南总运量：20路程：430+256运费：12046.82.北京-葫芦岛总运量：12路程：448运费：5644.83.北京-济南-商丘总运量：14路程：454+316运费：101404.北京-盘锦-沈阳总运量：21路程：578+148运费：14288.25.北京-包头-银川总运量：20路程：667+565运费：21568.66.北京-青岛-商丘总运量：12路程：691+699运费：140197.北京-日照总运量：19路程：747运费：14417.18.北京-郑州-漯河总运量：13路程：761+161运费：1201*.89.北京-漯河总运量：10路程：879运费：9493.210.北京-蒙城总运量：10路程：884运费：9547.211.北京-长春-牡丹江总运量：20路程：988+650运费：29182.412.北京-银川-兰州总运量：20路程：1203+479运费：30908.613.北京-银川-兰州总运量：20路程：1203+479运费：30908.614.北京-银川-兰州总运量：20路程：1203+479运费：30908.615.北京-桐乡总运量：10路程：1313运费：14180.416.北京-杭州-宁波总运量：20路程：1325+202运费：29234.617.北京-杭州总运量：12路程：1325运费：1669518.北京-大庆总运量：20路程：1404运费：27799.219.北京-金华-衢州总运量：8路程：1508+98运费：15689.820.北京-长沙总运量：20路程：1569运费：31066.221.北京-兰州总运量：10路程：1630运费：1760422.北京-常德总运量：10路程：1735运费：1873823.北京-三明总运量：10路程：1834运费：19801.224.北京-成都-自贡总运量：20路程：1927+220运费：41300.6

25.北京-成都总运量：12路程：1927运费：24280.226.北京-成都-遵义总运量：20路程：1927+665运费：47331.627.北京-福州-龙岩总运量：15路程：1965+410运费：34287.528.北京-福州总运量：20路程：1965运费：3890729.北京-福州总运量：20路程：1965运费：3890730.北京-达州总运量：8路程：2378运费：23304.431.北京-贵阳总运量：10路程：2447运费：26427.632.北京-南宁总运量：20路程：2483运费：49163.4总费用为：759801.6北京运往各地的线路图：

2.问题二：2.1.数据处理

首先我们对于附件二的数据进行归纳整理。总共有订单4875份，有三份订单的目的地是“特殊目的地”运力信息中货车编号从112-116的五辆车起运地为“高端车市”，两者都无法计算两地之间的最短距离，于是我们将其舍去。

针对剩余的4872份订单，因为每份订单的需求量都为1，所以在下述研究中无需考虑订单的拆分问题。由于订单的商品小汽车总数为4872辆，而所有起运地的所有货车车位总数为3729，因此需要考虑货车的重复使用，以及货车在有剩余车位的情况下顺途运其他起运地的订单，这样才能完成订单任务。

通过合并相同起运地和目的地的订单，可将4872份订单整理为277份（删除了海南的3分订单）新订单（新订单在运送期间可进行拆分运送）。部分统计如表所示：

表（一）小汽车订单起运地起运地运车位数订单小汽调车品牌级货量数车数所需别量车位数1广西柳州22516255160河南郑州11吉林长春广东省广州市番禺天津市二厂天津市一厂天津市塘沽区天津港广东省广州市南沙四川省成都27广东省东莞市河南省郑州市天津市塘沽区天津港30河北省唐山市京唐港北京市吉林长春湖北省武汉市广东省东莞市天津市塘沽区天津港安徽省芜湖市重庆市新疆乌鲁木齐江苏省南京市福建省福州市天津市四川省成都辽宁省沈阳市河南省开封市50天津市7271000010473309501402680113306033104410800009739104490013910839044110201*18490088016361653108211188020241126711771191181128403749626912391182231392682887264401026183213279881210-23-39804037496269-850-93-482223168204826-106014-35879012-480

注：起运地运货量：各个城市起运地的数量，订单数：各个城市订单的数量。综合上表可知，天津市二厂、一厂、塘沽区天津港，河北省唐山市京唐港没

有可以调运的货车，而广西省柳州市，北京市，湖北省武汉市等地可调用的货车装载量与输出小汽车数相等，这几个城市都不能作为普遍例子作为考虑。吉林长春的订单数为694，而本城市车位总数为410，本身有一定的载重货车，但又不能满足需求，比较符合一般例子，因此我们以长春市为例来说明第二题的运输方案。

2.2.模型建立

以货车为研究对象，将所有的订单起运地和目的地按照等级分区考虑。订单起运地个数为28，小汽车的等级共有6种，建立以下0-1规划模型。定义变量

为了理解优化模型，定义k为货车编号，i,j为货车经过的城市，n表示优先等级。

1,货车k运输订单i后还继续运输订单j;nxkijn1,11,27,30,50

0,货车k运输订单i后不继续运输订单j;

一辆货车在运送多份订单，途径多个城市时，上一个订单所占的车位在运送下一个订单时将会因车位空闲而产生空载成本，所以定义变量：

n1,货车k运输订单i后还继续运输订单j;ykijn1,11,27,30,50

0,货车k运输订单i不继续运输订单j;

目标函数

货车运送订单时产生的总油耗动力成本：

nM"0.5ynkijdij，

nkij货车运送订单时产生总过路费用：

N"0.4ynkijdij,n1,11,27,30,50

nnkij货车运输小汽车的总业务费用：

nnykijndijn,n1,11,27,30,50P"0.7xgijjnkij货车空载运输总成本:

nkijQ"0.2Nmnxkijhjykijdij,n1,11,27,30,50

nnnn调运其他城市货车额外费用为S"

总运输成本W可以表示为：W"M"N"P"Q"S"约束条件

货车k运载的小汽车数不超过其车位数。故

xjnijgjNmn,n1,11,27,30,50

nn每个起运地的订单全部运完，故

ynkijkijlij,n1,11,27,30,50

其中lij表示各地的运单总量。

nMinW"M"N"P"Q"S"

xijngnkijNmn;jnnn1,11,27,30,50

ylij;kijnkij

2.3模型求解

对于每一个发货地，我们先采用问题一的模型，做出任意两地的里程表，优先考虑级别高的小汽车，然后考虑里程最短，如果该发货地的货车不够用，则从

附近的城市调用货车过来。对于长春市，先给出需要运送订单的各地分布图，确保一条线路经过的城市距离较近，如图所示：

和问题一类似，并结合问题一中的算法规则：车次尽量少，尽量满载，临近线路。我们建立以下的优化算法，算法步骤如下：

1)首先考虑小样订单的城市，将小样本订单且距离较近的城市安排在同一线路中，调

用订单数和货车装载容量相同货车装运，尽量使货车呈满载状态，减少空载率。2)剩余城市首先考虑用长春可调用的货车装载，一方面保证满载率，减少空载费，另

一方面保证同一线路的城市距离最近。

3)当长春市可用货车全部调用完全后，考虑从离长春较近的北京沈阳调运所需装载量的货车。根据路线中总的订单数挑选能够满载的货车.

表（二）路径小汽车货车货车数小汽车品货车编数量座位量牌级别号长春市-葫芦岛99111230-太原市-淄博市-临沂市-烟台市长春市-北京市1417130142311长春市-天津市2121130222长春市-泰州市1212130206

-南通市长春市-无锡市长春市-唐山市1210480131011171819201*21121130303030303030长春市-大庆市长春市-武汉市长春市-上海市-合肥市长春市-海尔滨市长春市-南宁市长春市-鄂尔多斯长春市-驻马店市-漯河市长春市-曲靖市-大理市长春市-泉州市

2118201*19118201*191102020201*11311111113030303030303030303030213,214230,231217,218145143211,2168,9,11,13,18,19,21,23，,24,26,27215207282212102322082132142123020201

出发地广西省柳州市河南省郑州市吉林省长春市广东省广州市番禺区天津市二厂天津市一厂天津市塘沽区天津港广东省广州市南沙区四川省成都市广东省东莞市表（三）运输成本调车成本费用433864.30433864.377355.7077355.7583530.760977.5644508.26726.606726.633632.98588.442221.331110.47944.339054.7445635.8113796559431.9226181.257756.9283938.176514.8076514.8105943.618679.7124623.3河北省唐山市京唐港北京市湖北省武汉市安徽省芜湖市重庆市新疆乌鲁木齐市江苏省南京市福建省福州市闽侯县天津市辽宁省沈阳市河南省开封市总费用187503.41170424.76726.6369961.885763.95044.915134.826906.3119396.873992.410089.94091441.547880.2235383.6214.71170639.406726.60369961.8085763.91288.36333.201*134.83005.929912.201*9396.8073992.42576.512666.4322708.44414149.9

问题三

对每一辆货车进行评分，在考虑运输成本最小的前提下使得评分最高，这是一个双目标规划问题，我们不止要求总运费数最少，还要求评价分数最高。在问题二的基础上，我们从两个角度考虑重调货车安排，一是从其他城市调运评价分数较高的货车，这可以提高总的货车得分；二是让评分较高的货车跑较远的路程，从货车性能可以减少不必要的损失费用。3.1模型的建立

在问题二分析的基础上，我们同样以长春市为例分析问题三。

表（四）路径小汽车货车座货车数小汽车货车编号数量位量品牌级别长春市-99111230*葫芦岛-太原市-淄博市-临沂市-烟台市长春市-1417130142北京市311长春市-2121130225天津市长春市-1212130206*泰州市-南通市长春市-1213130209*无锡市长春市-1010430213,230,231,232唐山市

长春市-大庆市长春市-武汉市长春市-上海市-合肥市长春市-海尔滨市长春市-南宁市长春市-鄂尔多斯长春市-驻马店市-漯河市长春市-曲靖市-大理市长春市-泉州市

48018201*11171819202118201*211211611330217,218*301453014330211,21630207,220,19,60,58,78,75,21,39,11,8030222-224,226-2283021530302083019191302211301101130302102142020201*3030817920201*021911130212上表中同一颜色的货车序号载货量相同，一般而言评价分数较高的货车各项性能效果较好，用它来跑路途较远的城市可以减小相关汽车损耗费与修理费，因此我们在优化时考虑相同载货量的汽车选用评价分数高的来跑较远路程。此路线共从北京市调了一辆14座的货车，十一辆20座的货车，我们通过北京市同座货车评级分数的比较，重新选择了十二辆货车。并与长春市的货车进行同座货车评级分数的比较，最终得出货车安排结果。另外，因为我们调了沈阳市所有17座，18座的货车，所以不用对沈阳市的货车进行比较。

14座：30号（98分）

20座：79号（92分）81号（92分）19号（90分）60号（86分）、58号（84分）78号（83分）75号（82分）21号（81分）39号（80分）11号（77分）80号（77分）

长春市至南宁市的距离大于泉州市，所以将车辆评级分数高的210号（91分）货车安排至南宁市，212号（85分）安排至泉州市。长春市至鄂尔多斯（东胜区）的距离大于唐山市（京唐港），所以将车辆评级分数高的214号（86分）货车安排至鄂尔多斯（东胜区），其余10车位的货车安排至唐山市（京唐港）。长春市至唐山市（京唐港）的距离大于大庆市，所以将车辆评级分数高的143号（28分）货车安排至唐山市（京唐港），215号（17分）货车安排至大庆市。

长春市至唐山市（京唐港）的距离大于哈尔滨市，所以将车辆评级分数高的216号（71分），211号（20分）货车安排至唐山市（京唐港），221号（20分）货车安排至哈尔滨市。通过改进之后我们得出问题二中长春市货车总得分与问题三中货车总得分对比表，见表（五）。

表可知经过模型三的算法优化后得分更高。类似，以相同的方法可以计算出其他城市的车次安排。

表（五）问题二长春市货车总得分问题三长春市货车总得分25282820六、模型评价与推广

优点：

把数据进行简化删除一些不要的量。对于多目标的问题运用0-1分布极大方便运算。缺点：

任何模型、系统都受到实际生活中的各种限制，本模型也不例外，为了简化模型，

基本假设很多都是理想状态。

在调配上不具有拓展性，只适用这个问题。

七、参考文献

1、左孝凌李永才《离散数学》第一版上海科学技术文献出版社

2、姜启源谢金星叶俊《数学模型》（第四版）北京：高等教育出版社201*3、全二明《智能物流运输调度系统》4、数模中国

5、杨启帆《数学建模》北京：高等教育出版社出版社201*

6、邢文训，谢金星《现代优化计算方法》第二版清华大学出版社7、中国人民共和国地图地质出报社201*年

八、附录

附录1：各目的地之间的最短距离东营葫芦岛济南

山东东营市辽宁葫芦岛山东济南市山东济南市辽宁盘锦市河南商丘市256154316

盘锦包头青岛沈阳日照郑州漯河蒙城商丘长春银川桐乡杭州大庆宁波金华牡丹江衢州长沙兰州常德三明成都福州自贡龙岩达州贵阳南宁遵义

辽宁盘锦市内蒙包头市山东青岛市辽宁沈阳市山东日照市河南郑州市河南漯河市河南商丘市吉林长春市宁夏银川市浙江杭州市黑龙大庆市浙江宁波市浙江金华市黑龙牡丹江浙江衢州市湖南长沙市甘肃兰州市湖南常德市四川成都市福建福州市福建龙岩市贵州贵阳市广西南宁市贵州遵义市辽宁沈阳市宁夏银川市河南商丘市山东东营市山东青岛市河南漯河市河南郑州市浙江杭州市黑龙大庆市甘肃兰州市浙江宁波市吉林长春市浙江杭州市浙江杭州市吉林长春市浙江金华市浙江金华市宁夏银川市湖南长沙市四川自贡市福建三明市山东青岛市贵州遵义市贵州贵阳市贵州贵阳市1485656991024189161161802411479202451202204650988004791422203341831151692151

附录二：各城市所需的订单及与北京的里程

目的地

东营葫芦岛

济南盘锦包头

青岛

沈阳日照

郑州

小汽车总量

121214101010111910

里程

4307+2+34486+64542+8+4

578667691704747761

10

2+86+1+34+6+110+91+9

漯河

蒙城

商丘长春

银川

桐乡

1310101040

10

22201*13

87988491798812034+6+33+72+82+8

10+10+10+8+2

10

杭州

大庆132510+10+2140410+10宁波金华牡丹江衢州长沙

兰州

常德

三明成都福州自贡龙岩达州

贵阳南宁遵义

101

107

20401010355095810208

14791508

15431546156916301735183419271965213722442378244724832567

16

7+3

1+9

7+7+3+3

5+10+5+10+104+63+7

6+2+2+3+2+1+9+1010+10+7+1+2+10+105+44+15+3

10+107+1

1710

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