本文是一篇物流論文,本文從運(yùn)輸總成本、總能耗和貨損率三個(gè)角度,對(duì)基于不確定需求和單位運(yùn)輸費(fèi)用因素下的冷鏈多式聯(lián)運(yùn)路徑選擇問(wèn)題進(jìn)行了初步研究。
1緒論
1.1研究背景及意義
1.1.1研究背景
隨著社會(huì)與經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,運(yùn)輸服務(wù)對(duì)象關(guān)于運(yùn)輸時(shí)效和運(yùn)輸質(zhì)量的要求越來(lái)越高,運(yùn)輸業(yè)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)之間的矛盾日益凸顯,而多式聯(lián)運(yùn)的興起和發(fā)展恰好可以協(xié)調(diào)兩者的矛盾。在目前的形勢(shì)下,發(fā)展多式聯(lián)運(yùn)并推動(dòng)一體化交通網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)與完善,是我國(guó)運(yùn)輸業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要趨勢(shì)。多式聯(lián)運(yùn)作為綜合運(yùn)輸系統(tǒng)中的關(guān)鍵組成部分,它充分發(fā)揮了各種運(yùn)輸模式的優(yōu)勢(shì),可提高運(yùn)輸效率,降低運(yùn)輸成本,同時(shí)還能有效地減少運(yùn)輸過(guò)程中的污染物排放,減輕城市交通擁堵壓力,因而受到國(guó)家和政府的廣泛提倡。
近年來(lái),隨著我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,人們的消費(fèi)生活和文化水平也在不斷地提高,餐桌上開(kāi)始出現(xiàn)“不合時(shí)令,不合地域”的食物,而生鮮貨物的運(yùn)輸時(shí)效性和運(yùn)輸質(zhì)量開(kāi)始逐漸受到社會(huì)的高度關(guān)注。與此同時(shí)電商行業(yè)的飛速崛起,成為我國(guó)冷鏈物流行業(yè)的發(fā)展契機(jī),國(guó)家和政府的關(guān)注重點(diǎn)從如何提高運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展速度轉(zhuǎn)變?yōu)槿绾翁岣哌\(yùn)輸質(zhì)量,發(fā)展目標(biāo)的轉(zhuǎn)變意味著我國(guó)的冷鏈運(yùn)輸行業(yè)的發(fā)展即將開(kāi)啟一個(gè)新篇章。
生鮮易腐品貨物的運(yùn)輸意味著冷鏈物流即將成為我國(guó)物流行業(yè)的新主角。而冷鏈物流衍生于一般物流,主要對(duì)象是有運(yùn)輸溫濕度要求的貨物,是一種新型物流,從某種角度上可理解為其興起與發(fā)展同我國(guó)東西部地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況密切相關(guān)。由于我國(guó)地域廣闊,資源豐富,不同區(qū)域都有其不同的時(shí)令特產(chǎn),為了實(shí)現(xiàn)北方地區(qū)的人們可以品嘗熱帶水果和新鮮蔬菜,內(nèi)陸地區(qū)的人們可以品嘗到海鮮的愿景,生鮮貨物跨地域運(yùn)輸活動(dòng)也會(huì)迎來(lái)發(fā)展的高峰,其運(yùn)輸量、運(yùn)輸距離等都會(huì)有新的突破。冷鏈多式聯(lián)運(yùn)將逐步成為生鮮易腐貨物運(yùn)輸?shù)闹饕绞健km然我國(guó)的冷鏈物流多式聯(lián)運(yùn)還處于起步階段,但未來(lái)的發(fā)展?jié)摿薮蟆H绾卧诩涌彀l(fā)展速度的同時(shí),有效降低運(yùn)輸成本,并對(duì)其進(jìn)行協(xié)同管理,是目前亟待解決的問(wèn)題。
1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀綜述
1.2.1國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀綜述
(1)多式聯(lián)運(yùn)研究現(xiàn)狀綜述
國(guó)內(nèi)學(xué)者結(jié)合我國(guó)多式聯(lián)運(yùn)發(fā)展的實(shí)際情況,改進(jìn)國(guó)外的相關(guān)理論與模型,在多式聯(lián)運(yùn)的研究領(lǐng)域有了豐富的研究成果。目前研究成果主要集中于單目標(biāo)目標(biāo)路徑選擇和多目標(biāo)路徑選擇兩類。學(xué)者根據(jù)研究?jī)?nèi)容和現(xiàn)實(shí)需求,研究以運(yùn)輸成本最低或運(yùn)輸時(shí)間最短的單目標(biāo)多式聯(lián)運(yùn)路徑選擇問(wèn)題。但單目標(biāo)路徑選擇模型難以體現(xiàn)影響多式聯(lián)運(yùn)路徑選擇各個(gè)因素之間的關(guān)系,學(xué)者開(kāi)始對(duì)多目標(biāo)多式聯(lián)運(yùn)路徑選擇問(wèn)題進(jìn)行研究并在求解多目標(biāo)規(guī)劃模型的算法方面進(jìn)行改進(jìn)創(chuàng)新。
2017年,劉松將中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)分解成轉(zhuǎn)入節(jié)點(diǎn)和轉(zhuǎn)出節(jié)點(diǎn),將不同轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)間與路段權(quán)重相結(jié)合,建立以總運(yùn)輸時(shí)間最少為目標(biāo)的多式聯(lián)運(yùn)路徑優(yōu)化模型,最后設(shè)計(jì)算例驗(yàn)證了該模型的有效性[3]。
2018年,于雪嶠等從不同角度對(duì)廣義最短路徑進(jìn)行定義,以節(jié)點(diǎn)作業(yè)時(shí)間窗和運(yùn)輸時(shí)限客戶滿意度為約束建立廣義最短路徑模型[4],為未來(lái)的路徑模型構(gòu)建提供了新角度。
2018年,徐超等建立動(dòng)態(tài)模型來(lái)研究多商品的路由問(wèn)題,以總費(fèi)用最低為目標(biāo),構(gòu)建相應(yīng)可靠性水平下多式聯(lián)運(yùn)服務(wù)路徑模型[5]。同年,張佳琪等對(duì)區(qū)間型多式聯(lián)運(yùn)路徑選擇問(wèn)題進(jìn)行研究,根據(jù)不確定運(yùn)輸時(shí)間和運(yùn)輸費(fèi)用的區(qū)間取值范圍,將其轉(zhuǎn)為確定數(shù)進(jìn)行求解[6]。
2019年,賴志柱等在研究多式聯(lián)運(yùn)路徑問(wèn)題時(shí)引入排序數(shù)的概念,將目標(biāo)分為分目標(biāo)和總目標(biāo)兩類,通過(guò)計(jì)算優(yōu)勢(shì)排序數(shù),設(shè)計(jì)了一種基于優(yōu)勢(shì)排序數(shù)的離散粒子群算法用以求解多目標(biāo)路徑規(guī)劃模型[7],并設(shè)計(jì)相應(yīng)的算例,驗(yàn)證了該模型和算法的有效性。
2基礎(chǔ)理論概述
2.1冷鏈物流概述
2.1.1冷鏈物流定義
冷鏈物流是指需要在合適的低溫環(huán)境下完成生產(chǎn)加工、儲(chǔ)藏運(yùn)輸、配送、銷售等物流環(huán)節(jié)。它是基于冷凍工藝學(xué)和制冷技術(shù),其目的是保證貨物的品質(zhì),減少各個(gè)環(huán)節(jié)損耗的一項(xiàng)系統(tǒng)工程[41],其在運(yùn)輸設(shè)備裝置、運(yùn)輸程序、規(guī)定的運(yùn)輸時(shí)間以及運(yùn)輸路徑等等方面與一般物流形式不同,可從以下三個(gè)角度對(duì)冷鏈物流進(jìn)行具體定義:
(1)冷鏈物流活動(dòng)
冷鏈物流活動(dòng)是指在特定的低溫條件下,對(duì)易腐物品進(jìn)行生產(chǎn)加工、運(yùn)輸、裝卸搬運(yùn)、包裝、儲(chǔ)存配送等系列活動(dòng)。
(2)冷鏈物流系統(tǒng)
為了實(shí)現(xiàn)冷鏈物流的目標(biāo),需要將冷藏設(shè)備、運(yùn)輸工具、冷藏技術(shù)以及管理工具結(jié)合起來(lái),協(xié)調(diào)物流上下游的各個(gè)環(huán)節(jié),確保供應(yīng)鏈中物流活動(dòng)的完整實(shí)施,包括易腐貨物的生產(chǎn)加工、儲(chǔ)藏運(yùn)輸、配送、銷售等一系列物流活動(dòng),這些活動(dòng)相結(jié)合就構(gòu)成了完整的冷鏈物流系統(tǒng)[42]。
(3)冷鏈物流管理
根據(jù)集成一體化要求,對(duì)冷鏈物流系統(tǒng)的一系列活動(dòng)進(jìn)行了計(jì)劃和設(shè)計(jì),并對(duì)其進(jìn)行了優(yōu)化,其中包含了對(duì)冷鏈運(yùn)輸過(guò)程中的環(huán)境溫度的控制,對(duì)生產(chǎn)加工、裝卸運(yùn)輸?shù)茸鳂I(yè)環(huán)節(jié)的情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)、控制和協(xié)調(diào)的過(guò)程。
2.2多式聯(lián)運(yùn)概述
2.2.1多式聯(lián)運(yùn)概念
多式聯(lián)運(yùn)發(fā)展至今已有80多年歷史,由于各種原因,不同專家學(xué)者對(duì)多式聯(lián)運(yùn)的定義也有不同的界定標(biāo)準(zhǔn),理論界至今仍無(wú)統(tǒng)一明確的定義。多式聯(lián)運(yùn)可稱為Multimodal Transport或Intermodal Transport,在一般情況下,兩者都表示國(guó)際多式聯(lián)運(yùn)。多式聯(lián)運(yùn)在《聯(lián)合國(guó)國(guó)際貨物多式聯(lián)運(yùn)公約》中是指按照國(guó)際多式聯(lián)運(yùn)合同,以不少于兩種的不同運(yùn)輸方式,由多式聯(lián)運(yùn)經(jīng)營(yíng)人把貨物從一國(guó)境內(nèi)接管地點(diǎn)運(yùn)至另一國(guó)境內(nèi)指定交付地點(diǎn)的貨物運(yùn)輸[45]。
在聯(lián)合國(guó)歐盟經(jīng)濟(jì)委員會(huì)、歐洲運(yùn)輸部長(zhǎng)會(huì)議和歐盟制作的《組合運(yùn)輸術(shù)語(yǔ)手冊(cè)(TERMINOLLOGY ON COMBINED TRANSPORT)》中從內(nèi)涵方面對(duì)MultimodalTransport和Intermodal Transport做出了區(qū)分,一般以Intermodal Transport代表多式聯(lián)運(yùn),其定義為:“在貨物的裝載單元不發(fā)生改變的情況下,采用若干種運(yùn)輸方式進(jìn)行運(yùn)輸,且不需對(duì)貨物本身進(jìn)行任何改變的運(yùn)輸方式稱之為多式聯(lián)運(yùn)”[46]。
除此之外,很多專家和學(xué)者也從不同研究角度給出了不同的定義。如加州大學(xué)的Alt,Forster和King認(rèn)為“多式聯(lián)運(yùn)是使用兩種及以上不同運(yùn)輸工具并采用單一的運(yùn)費(fèi)率進(jìn)行結(jié)算,按照托運(yùn)人的要求完成貨物運(yùn)輸?shù)倪\(yùn)輸方式”[47]。丹佛大學(xué)的Syzliowicz認(rèn)為“多式聯(lián)運(yùn)是一種通過(guò)連接、管理并控制運(yùn)輸方式創(chuàng)造的無(wú)縫銜接的可持續(xù)發(fā)展運(yùn)輸體系”。
多式聯(lián)運(yùn)按照運(yùn)輸過(guò)程是否跨越多個(gè)國(guó)家可分為國(guó)際多式聯(lián)運(yùn)和國(guó)內(nèi)多式聯(lián)運(yùn),多式聯(lián)運(yùn)定義一般是指國(guó)際多式聯(lián)運(yùn)。國(guó)際多式聯(lián)運(yùn)和國(guó)內(nèi)多式聯(lián)運(yùn)有一定區(qū)別,主要體現(xiàn)在國(guó)際多式聯(lián)運(yùn)的多式聯(lián)運(yùn)經(jīng)營(yíng)人選擇、提單簽證的簽發(fā)標(biāo)準(zhǔn)以及通關(guān)流程等方面,其中國(guó)際多式聯(lián)運(yùn)的業(yè)務(wù)流程必須包括出口報(bào)關(guān)環(huán)節(jié),所使用的單證也不同,在國(guó)際多式聯(lián)運(yùn)中一般以海運(yùn)為主。
3 冷鏈物流多式聯(lián)運(yùn)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建及運(yùn)作流程分析 .................................. 20
3.1 多式聯(lián)運(yùn)網(wǎng)絡(luò)分析 ..................................... 20
3.1.1 多式聯(lián)運(yùn)路徑選擇問(wèn)題描述 .............................. 20
3.1.2 多式聯(lián)運(yùn)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 ............................ 20
4 不確定環(huán)境下冷鏈物流多式聯(lián)運(yùn)路徑選擇問(wèn)題分析 ...................... 27
4.1 不確定環(huán)境下冷鏈物流多式聯(lián)運(yùn)路徑選擇影響因素分析 ........ 27
4.1.1 經(jīng)濟(jì)因素 ................................ 27
4.1.2 自然因素 ............................ 30
5 不確定環(huán)境下冷鏈物流多式聯(lián)運(yùn)路徑模型構(gòu)建及求解 .................. 41
5.1 不確定需求-單位運(yùn)輸費(fèi)用的冷鏈物流多式聯(lián)運(yùn)選擇模型構(gòu)建 ............................ 41
5.1.1 問(wèn)題描述 ......................... 41
5.1.2 符號(hào)說(shuō)明 ....................................... 41
6算例分析
6.1算例描述
6.1.1算例背景
為了充分地反映出模型的現(xiàn)實(shí)意義,并對(duì)其適用范圍進(jìn)行檢驗(yàn),以我國(guó)具體生鮮易腐貨物多式聯(lián)運(yùn)算例為模型背景,根據(jù)實(shí)際的運(yùn)輸情況來(lái)對(duì)起運(yùn)城市和終到城市的選擇、貨物種類的選擇、運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建等方面進(jìn)行具體分析,具體內(nèi)容如下:
(1)生鮮易腐貨物的選取與時(shí)令特征相一致。所選取的品類在不同的季節(jié)中分屬盛產(chǎn),其在整個(gè)運(yùn)輸過(guò)程中都要進(jìn)行冷藏,并且對(duì)運(yùn)輸時(shí)間要求比較敏感。
(2)在起訖點(diǎn)的設(shè)置上符合我國(guó)易腐貨物產(chǎn)銷地的實(shí)際情況。擇取三對(duì)合理的城市作為冷鏈多式聯(lián)運(yùn)的運(yùn)輸起點(diǎn)和終點(diǎn),每對(duì)城市之間的直線距離至少大于1500公里,其中至少有一個(gè)毗鄰內(nèi)河或海洋,便于進(jìn)行水路運(yùn)輸。
(3)多式聯(lián)運(yùn)運(yùn)輸節(jié)點(diǎn)的選擇合理。擇取的運(yùn)輸節(jié)點(diǎn)城市均具有代表性,主要以我國(guó)省會(huì)城市或大型城市為主,滿足開(kāi)展冷鏈多式聯(lián)運(yùn)的地理環(huán)境和經(jīng)濟(jì)條件,相鄰城市之間均存在兩種或兩種以上的運(yùn)輸方式聯(lián)通。
結(jié)合以上分析,本文選取的算例以時(shí)令為基礎(chǔ),選擇三類生鮮果蔬的產(chǎn)銷地作為多式聯(lián)運(yùn)的起終點(diǎn),建立基于需求-單位運(yùn)輸費(fèi)用混合不確定條件下的冷鏈多式聯(lián)運(yùn)路徑選擇模型。針對(duì)所選擇的三類生鮮果蔬貨物產(chǎn)銷地分布的實(shí)際情況,現(xiàn)擇取桂林運(yùn)輸至青島的砂糖橘、廣州運(yùn)輸至大連的山竹和南寧運(yùn)輸至天津的火龍果為OG貨物流,并收集整理相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。
7結(jié)論及展望
本文基于現(xiàn)實(shí)運(yùn)輸環(huán)境建立冷鏈多式聯(lián)運(yùn)路徑模型,出于對(duì)運(yùn)輸環(huán)境復(fù)雜多樣性的考慮,為了使模型更具適用性,同時(shí)將運(yùn)輸需求和單位運(yùn)輸費(fèi)用作為混合不確定條件,引入模糊數(shù)學(xué)規(guī)劃相關(guān)理論進(jìn)行處理,建立不確定規(guī)劃模型,運(yùn)用相關(guān)機(jī)會(huì)約束法進(jìn)行轉(zhuǎn)化,將其轉(zhuǎn)化為確定模型,并在此基礎(chǔ)上帶入算例數(shù)據(jù)進(jìn)行求解,可得出不同生鮮易腐貨物的具體冷鏈物流多式聯(lián)運(yùn)方案,為多式聯(lián)運(yùn)經(jīng)營(yíng)人提供決策依據(jù)。
本文主要完成的研究工作和研究結(jié)論可總結(jié)為以下幾個(gè)方面:
(1)總結(jié)冷鏈物流、多式聯(lián)運(yùn)以及不確定規(guī)劃問(wèn)題的相關(guān)理論,對(duì)多式聯(lián)運(yùn)網(wǎng)絡(luò)和冷鏈物流的運(yùn)作流程進(jìn)行具體分析,構(gòu)建相應(yīng)的冷鏈多式聯(lián)運(yùn)網(wǎng)絡(luò),從運(yùn)輸和業(yè)務(wù)兩個(gè)角度對(duì)冷鏈多式聯(lián)運(yùn)作業(yè)流程進(jìn)行分析,并總結(jié)冷鏈物流多式聯(lián)運(yùn)的定義和特征。
(2)基于冷鏈物流的特殊性及多式聯(lián)運(yùn)網(wǎng)絡(luò)的特征,對(duì)不確定環(huán)境下的可變因素進(jìn)行歸納總結(jié),其中重點(diǎn)對(duì)運(yùn)輸總成本、能源消耗以及貨損率三方面進(jìn)行分析。為了更好地描述冷鏈物流多式聯(lián)運(yùn)運(yùn)輸總成本的構(gòu)成,基于廣義成本和冷鏈多式聯(lián)運(yùn)的運(yùn)作環(huán)節(jié),重點(diǎn)考慮運(yùn)輸成本、轉(zhuǎn)運(yùn)成本、時(shí)間懲罰成本、負(fù)外部成本四類成本,并構(gòu)建冷鏈物流多式聯(lián)運(yùn)運(yùn)輸總成本目標(biāo)函數(shù)。基于冷鏈物流多式聯(lián)運(yùn)的運(yùn)輸和作業(yè)流程,從制冷能耗、運(yùn)輸能耗和轉(zhuǎn)運(yùn)能耗三方面對(duì)能源消耗進(jìn)行分析,結(jié)合冷藏集裝箱的制冷原理和能量守恒定律,總結(jié)出冷藏集裝箱制冷能耗的計(jì)算方法,構(gòu)建冷鏈物流多式聯(lián)運(yùn)總能耗目標(biāo)函數(shù)。結(jié)合生鮮易腐貨物的品質(zhì)變化規(guī)律,提出在合理的運(yùn)輸條件下,生鮮易腐貨物的貨損率主要與運(yùn)輸時(shí)間和該類貨物的品質(zhì)下降點(diǎn)有關(guān),構(gòu)建生鮮易腐貨物的貨損率目標(biāo)函數(shù)。
(3)建立基于需求和單位運(yùn)輸費(fèi)用混合不確定條件下,以運(yùn)輸總成本-總能耗-貨損率最低為多目標(biāo)的冷鏈多式聯(lián)運(yùn)路徑規(guī)劃數(shù)學(xué)模型,可以從多個(gè)角度反映客戶、多式聯(lián)運(yùn)經(jīng)營(yíng)人的不同需求,為定制符合現(xiàn)實(shí)運(yùn)輸需求的冷鏈多式聯(lián)運(yùn)方案提供決策依據(jù)。根據(jù)現(xiàn)實(shí)運(yùn)輸情景,運(yùn)用三角模糊數(shù)和機(jī)會(huì)約束規(guī)劃對(duì)不確定模型進(jìn)行轉(zhuǎn)化,采用NSGA-Ⅱ和DE-NSGA-Ⅱ分別對(duì)模型進(jìn)行求解,并從四個(gè)方面對(duì)兩種算法的求解結(jié)果進(jìn)行比較,驗(yàn)證了DE-NSGA-Ⅱ?qū)η蠼獯笠?guī)模多目標(biāo)規(guī)劃問(wèn)題具有收斂速度快、求解精度高、求解效率高等優(yōu)勢(shì)。
參考文獻(xiàn)(略)
相關(guān)文章
UKthesis provides an online writing service for all types of academic writing. Check out some of them and don't hesitate to place your order.