汽车物流运输方式及线路优化问题解决方案.doc

摘要
汽车物流运输方式及线路优化问题是如今汽车企业越来越重视的问题，如何选择一种即经济又快捷的运输方式是所有汽车企业一直在思考的问题。上汽集团是国内领先的汽车制造企业、最大的乘用车制造商和销量最高的汽车生产商。
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，如何对这些地区进行线路规划和运输方式的选择是一件战略性问题。本方案中，着重解决这一问题，努力寻找一种具有战略性的经济效率的运输方式和线路规划方案。

目录
目录 - 3 -
汽车物流运输方式及线路优化问题 - 4 -
1.问题提出的背景及解决思路 - 4 -
1.1.问题提出的背景 - 4 -
1.2.解决思路 - 5 -
2.运输方式的选择和初步线路优化 - 5 -
2.1.运输方式的选择 - 5 -
2.2.运输线路的初步规划 - 6 -
2.3.重心法选取中转站仓库地址 - 10 -
2.4.最短线路优化问题 - 12 -
2.5.运输费用初步预算 - 13 -
2.6.绿色物流的考虑 - 15 -

汽车物流运输方式及线路优化问题
1.问题提出的背景及解决思路
1.1.问题提出的背景
上汽集团是国内领先的汽车制造企业、最大的乘用车制造商和销量最高的汽车生产商。上海汽车作为上汽集团的下属自主品牌。目前拥有两大生产基地，分别是上海南汇临港基地和南京浦口基地。其中上海基地生产车型为荣威A，南京生产的车型为荣威B。上海工厂生产出来的汽车存储在临港库，库容为12000台。南京工厂生产出来的汽车存储在南京库，库容为6000台。
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，主要城市如图1-1所示。

图1-1 安吉物流配送城市图

成本永远是企业关注的问题。降低成本是影响企业长期发展的战略性问题，是企业长期关注的问题，安吉物流也不例外。在长期的合作中，如何根据实际情况，选择一种合适的运输方式，既降低成本又能提高服务水平，是安吉首要考虑的问题。
1.2.解决思路
安吉物流针对不同运输线路，采取了不同的运输方式。例如：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。
水路运输的特点是运量大，成本低，非常适合于大宗商品车的运输，并且通航能力几乎不受限制。但是采用水路运输，不可避免的会涉及到短驳问题。当船舶到达码头后，需要短驳车将这些商品车运往目的地。对于沿海沿江的运输，船舶到达码头后，商品车可免费停泊两天，这样码头也就相当于整车运输的临时仓库。此外，对于水路运输，船舶的起航日期是有限制的，一般每周二六开航一次。并且对于仓位也有严格的限制，沿海船舶每仓300辆车，沿江船舶每仓200辆车。如果当天商品车数量不能满载，则需要等到下一班次发运。相比较水路运输，公路运输的特点是快速、机动、灵活，即车辆可随时调度、装运，各环节之间的衔接时间较短，可实现门对门的服务，因此，安吉物流的整车运输方案中普遍采用公路运输。但是公路运输也有缺点，如运量少、成本高等，这与水路运输刚刚相反。考虑到这一点，安吉物流在其运输方案中，也经常采用公路运输与水路运输相结合的方式。到达码头的整车，既可用采用短驳运输到达目的地，也可以长途运输到达目的地。
根据具体情况，为了节约成本，又能保证服务的效率，本案例采用多式联运和建立中转站相结合的方式。
2.运输方式的选择和初步线路优化
2.1.运输方式的选择
上海汽车根据各城市之前月份的销售记录，对下一个月的销量进行预测，并且制定下一月份需要安吉物流配送的运输订单。对于订单，上海汽车要求安吉物流在下单后的两天内发运订单40%的商品车；5天内发运80%的商品车；8天内发运100%的商品车。表2-1是上海汽车A和B品牌汽车某月的销量表。
表2-1 上海汽车A和B品牌汽车某月销量表
城市
A销量（辆）
B销量（辆）

A销量（辆）
B销量（辆）
长沙
320
280

南京
2678
1958
武汉
301
266

上海
1430
900
南昌
265
229

合肥
362
268
杭州
1030
1384

广州
576
858
西安
280
210

南宁
146
110
兰州
160
110

福州
326
246
银川
102
73

海口
59
47
郑州
523
468

北京
268
184
昆明
255
344

天津
190
228
贵阳
108
111

石家庄
436
471
成都
890
1038

哈尔滨
120
130
重庆
360
288

沈阳
462
365
拉萨
32
10

长春
254
191
乌鲁木齐
217
169

济南
1247
997
呼和浩特
268
224

太原
210
179

安吉物流接到订单后，首先考虑的是运输方式的选择，或公路运输，或水路运输，或多式联运，或建立中转站等。但是不管采用哪种运输方式，安吉物流都需要实现经济成本最小、时间成本最短的目标。又能保证服务的效率，本案例采用多式联运和建立中转站相结合的方式
根据表2-1，对于像广州和大连这样的城市，海运比较方便同时成本较低；而对于像合肥这样离南京比较近的城市，可以采用陆运，快捷效率；对于像拉萨这样比较远的城市，水运不方便，陆运太贵，所以可以采用水运和陆运相结合的方式；对于像东北一些需求比较密集的几个城市，可以建立一个中转站。
2.2.运输线路的初步规划
初步提出了采用多式联运和中转站相结合的方式，但是具体到某个城市该采用某种方式还要来初步规划。因为各个销售城市之间的路程和地理位置不一样，全国销售主要城市具体路程见表2-2

表2-2全国销售主要城市之间的路程表
元素
北京
天津
上海
重庆
沈阳
南京
广州
北京
0
125
1239
3026
684
2373
2179
天津
125
0
1150
1954
661
975
2197
上海
1239
1150
0
1945
1796
295
1539
重庆
3006
1954
1945
0
2610
1651
1710
呼市
480
604
1717
1847
1164
1545
2461
乌鲁木齐
3300
3330
3929
3202
3985
3652
4316
拉萨
3736
3740
4157
2457
4421
3880
4148
银川
1192
1316
2092
1570
1876
1815
2479
南宁
2373
2389
1892
993
3046
1783
734
哈尔滨
1230
1207
2342
3156
546
2166
3383
长春
979
955
2090
2905
294
1915
3133
沈阳
684
661
1796
2610
0
1610
2832
石家庄
292
308
1118
1650
964
942
1902
郑州
695
711
943
1326
1368
666
1516
济南
421
332
839
1799
978
663
1887
太原
506
523
1327
1450
1179
1095
1944
兰州
1622
1626
2006
1275
2303
1729
2393
西安
1092
1107
1381
847
1763
1174
1760
西宁
1819
1897
2240
430
2489
2029
2627
成都
1881
1897
2181
356
2547
1970
2047
武汉
1171
1187
908
1078
1827
614
1021
合肥
1037
1217
467
1449
1587
173
1268
南京
2373
975
295
1651
1610
0
1462
杭州
1322
1240
178
1897
1800
278
1352
福州
1981
1891
836
1962
2533
966
901
南昌
1458
1406
775
1400
2045
632
835
长沙
1516
1576
1049
1500
2132
927
734
贵阳
2318
2364
1910
384
1987
1844
470
昆明
2907
2923
2529
973
3572
2402
1585
广州
2179
2197
1539
1710
2832
1462
0
海口
2775
2792
2134
1467
3435
2017
601

表2-3为中国国内沿海主要航线里程表。

表2-3 中国国内沿海主要航线里程表

根据销售城市之间的距离和地理位置，我们可以来考虑具体的运输方式，为了节约成本，要根据实际情况来选择具体运输方式。表2-3是各种运输方式的特征参数。

表2-4 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
2.0a （不大于50公里）
1.7a （不大于200公里）
1.5a （不大于500公里）
1.3a （不大于1000公里）
1.3a （大于1000公里）
轿运车装卸商品车时间均为0.5天，日行驶500公里
0.364
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）
1.0a
每周二六开航一次，船速400公里/天（仓位：：300辆/海船，：200辆/江轮）
0.101
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

根据表2-2，我们知道上海到广州的路程为1539公里，同时，根据表2-1，可以知道广州某月对A和B汽车的需求分别为576辆和858辆.同时，上海港到广州港的航海距离为912海里即1689公里。如果采用陆运，单辆费用为1.3×1539=2000.7元,3天到达（不计装卸搬运费用）,若采用海运，单辆费用为1.0×1689=1689元（不计装卸搬运费）,由此可知，上海到广州段可采用海运比较合适，同时，对于台北的销售，可以采用越库配送方式。
广州到南宁的路程最短为500公里，上海到南宁的最短路程为1892公里，南宁对A和B型汽车的需求分别为146辆和110辆，若采用上海直接到南宁陆运，单辆费用为1.3×1892=2451.6元，4天到达（不计装卸搬运费用）,若采用设立广州为中转站，从上海海运到广州，再从广州陆运到南宁，单辆费用为1.0×1689+1.3×500=2339元，5天半到达（不计装卸搬运费用）。同时，海船装载量300辆/海船，若只是对广州地区进行海运，不能一次刚好凑足一船，若把广州设为中转站，同时考虑周边地区的需求，使每次海船尽量满载，这样更进一步节省了成本。
用这种方法，针对于此案例，我们设定的中转站还有重庆、西安、天津、沈阳。对于重庆，采取从南京进行江运，同时经过武汉，对武汉的需求进行越库配送；对于西安，采用从南京直接进行陆运；对于天津和沈阳，采用从上海海运到天津，然后从天津陆运到沈阳。
根据此次规划，各中转站基本覆盖为华东地区、华南地区、华中地区、华北地区、西北地区、西南地区、东北地区。图2-1为各中转站之间运输路线初步规划图。

图2-1 各中转站之间运输路线初步规划图。

各中转站负责地区如下：
南京（重庆、合肥、济南、郑州、武汉、西安）
上海（天津、杭州、福州、南昌、长沙）
广州（海口、南宁）
重庆（贵阳、昆明、成都、拉萨）
西安（兰州、银川、西宁、乌鲁木齐）
天津（石家庄、太原、北京、呼和浩特）
沈阳（长春、哈尔滨）
2.3.重心法选取中转站仓库地址
设立了中转站，我们就要建立仓库，为了是总运输周转量最小，在此采用重心法为仓库选址，以天津中转站为例，图2-2为天津中转站仓库重心法选址示意图。

图2-2 天津中转站仓库重心法选址示意图
式中：为新建仓库的坐标。 （2.1）
（2.2）
计算从拟新建仓库到i点的距离：
（2.3）
总运输成本，即新建场址位置离各个原材料供应点的距离与供应量和运输费率之积的总和：
（2.4）
式中：总运输成本
—i点的运输量
—到i点的运输费率
—从拟新建仓库到i点的距离
2.4.最短线路优化问题
此方案中从南京仓库对重庆、合肥、西安、武汉、郑州5个城市发货较为划算，将重庆设为中转站。设南京为P点，重庆、合肥、西安、武汉、郑州分别为Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ。

如图2-3，将地图上的各城市间的关系转化为树图的形式：

图2-3 各城市间的关系树图
由上图可知：
　　显然可知：从南京直接送往郑州为最短距离，若将该条线路排除，根据求最小生成树的Prim算法和Kruskal算法，可依次将从南京运往重庆的路线长度排列如下：
<1>、 距离为1651公里；
<2>、 距离为1622公里；
<3>、 距离为1692公里；
<4>、 距离为2021公里；
<5>、 距离为2021公里。
从南京直接运往重庆的虽然为最短距离，但不一定就代表从南京直接将货物运往重庆为节省运费，节省时间的最佳方案。但是路程的远近也是在考虑最优运输方案的一个重要因素。这里只是任意选取5个城市作为试运行点，如需进一步加强优化，还要不断地规划、调适、试运行。

2.5.运输费用初步预算
成本永远是企业关注的问题。降低成本是影响企业长期发展的战略性问题，是企业长期关注的问题，安吉物流也不例外。当客户下达订单后，安吉物流首要考虑的就是运输成本问题。对于订单的目的地，选择哪种运输方式，哪种路线，都会直接影响物流运输的经济成本和时间成本。选择公路运输，时间相对较短，但是经济成本略高；选择水路运输，经济成本相对较低，但是时间成本较高。因此，运输路线方式的选择应该充分考虑目的地的地理环境、客户的要求和安吉物流的运力等具体情况。

南京（重庆、合肥、济南、郑州、武汉、西安），图2-4为南京到各城市运输里程表
图2-4 南京到各城市运输里程表
表2-5为上海汽车A和B品牌汽车在此地区某月销量表。

表2-5 上海汽车A和B品牌汽车在此地区某月销量表
城市
A销量（辆）
B销量（辆）

A销量（辆）
B销量（辆）
重庆
360
288

南京
2678
1958
武汉
301
266

西安
280
210
郑州
523
468

合肥
362
268

（2.5）
式中：总运输成本
—m点的运输量 —n点的运输量
—到m点的运输费率 —到n点的运输费率
—A到m点的陆路距离 —A到n点的水路距离

=(360+288) ×1954×1+(301+266) ×782×1+(523+468) ×666×1.3+(280+210) ×1174×1.3+(362+268) ×173×1.7=3500714.8
上海（天津、杭州、福州、南昌、长沙）
（2.6）
=(190+288) ×1178×1+(1030+1384) ×178 ×1.7+(326+246) ×836×1.3+(265+299) ×775×1.3+(320+280) ×1028×1.3
广州（海口、南宁）
=(59+47) ×650×1+(146+110) ×734×1.3
重庆（贵阳、昆明、成都、拉萨）
=(108+101) ×384×1.5+(255+344) ×937×1.3+(890+1038) ×348×1.5+(32+10) ×2457
西安（兰州、银川、西宁、乌鲁木齐）
=(160+110) ×543×1.3+(102+73) ×754×1.3+(217+169) ×2765
天津（石家庄、太原、北京、呼和浩特）
=(436+471) ×308×1.5+(230+179) ×523×1.3+(268+184) ×123×1.7+(268+224) ×604×1.3
沈阳（长春、哈尔滨）
=(254=191) ×294×1.5+(120=130) ×546×1.3
总运输费用：
（2.6）
式中：总运输成本
中转站间总运输成本
2.6.绿色物流的考虑
物流作为重要服务业门类，也必须走低碳化道路，这是未来物流产业可持续发展的必由之路。在物流过程中减少物流活动对环境造成的危害，尤其是减少能源耗用，从而降低碳元素排放量，进而减少对大气的污染，减缓生态恶化。低碳物流的最终目标是可持续性发展，实现该目标的准则是经济利益、社会利益和环境利益的统一。
在此案例中，我们着重于运输方式的选择来实现低碳物流，例如：在本案例中，采用陆运：0.364kg/辆*公里，采用水运：0.101kg/辆*公里成本相差不大的情况下，我们优先考虑水运第一，如何进一步减少行业的碳排放。对于物流企业来说，首先涉及到的是车辆动力设备的二氧化碳排放问题，虽然有相关政策也一直在支持开发新能源汽车，但对于大型运输装配车辆，目前并没有特别好的选择，而且还涉及低碳车辆的成本问题。第二，汽车物流企业怎么样通过优化的方式来运作物流系统。这里涉及到资源整合的问题，或者说是汽车物流生态系统的构建与配置，即怎样让物流企业完成从物流方案设计、零部件采购、入厂和售后配送到整车销售、回收及进出口这一整套汽车物流生态系统，并且做到最优化的问题。
总之，低碳物流对于我国汽车物流企业来说是一个挑战和机遇并存的选择，传统的高能耗汽车物流企业必须走低碳绿色物流方能在未来立于不败之地。而企业怎样在低碳物流发展中提高服务附加值，怎样实现物流低碳化的转型，决定着企业在未来市场占有多少先机。大势所趋之下，谁掌握了低碳物流的法宝，谁就能在未来成就物流的王道。

参考文献：
[1]第三方物流运输方式和配送路径优化研究：[硕士论文]；
[2]熊伟 运筹学（第二版）机械工业出版社；
[3]万晓,周宁;我国商业连锁企业的物流系统配送分析[J];北方交通大学学报(社科版);2003年02期