基于物流系统接口模型的多式联运运输优化研究

作者简介:
何明珂,涂超,王泽鹏,北京工商大学,北京 100048 何明珂,北京工商大学商学院教授,博士,博士生导师,研究方向:物流系统理论与方法、供应链管理;涂超,北京工商大学商学院硕士研究生,研究方向:物流系统接口、供应链管理;王泽鹏,北京工商大学商学院硕士研究生,研究方向:供应链管理。

原文出处:
工业技术经济

内容提要:

多式联运运输过程中多种运输方式的无缝衔接仍存在很多问题,阻碍多种运输方式的优化组合。现从物流系统接口的角度,首次提出多式联运中物流系统接口模型(Logistics System Interface Model),探讨了物流系统接口在多式联运运输中的作用,结合接口处的成本和运输过程的成本,构建多式联运总运输费用和总运输时间最小的双目标优化问题,通过双目标整数规划模型得到运输方式和路线的最优组合。结果表明通过物流系统接口模型可以进一步改善多种运输方式的衔接,有利于优化多式联运的运输组合。


期刊代号:F14
分类名称:物流管理
复印期号:2017 年 03 期

字号:

       [中图分类号]F224 [文献标识码]A

       DOI:10.3969/j.issn.1004-910X.2016.12.002

       随着中国与各国家在“一带一路”框架下谋求进一步全球贸易的发展,公路、铁路、港口等现代物流基础设施已日趋完善,采用多式联运开展贸易运输已成趋势,但要多种运输方式无缝衔接还存在很多问题,阻碍着多种运输资源的优化组合。而实际中不同运输系统的转换部分的衔接又是发展多式联运的运输方式的关键一环,研究多式联运过程中的接口无缝衔接,对发挥不同运输方式的组合优势,充分利用现有的综合运输资源有重要意义,同时也能促进现代化物流基础设施的升级。

       本文从物流系统的角度,提出多式联运中的物流系统接口模型,并建立多式联运运输优化的双目标规划模型,模型中考虑多式联运中接口处衔接问题,基于线性规划设计相应的算法程序,计算多式联运的运输模式与单种的运输方式在总费用和总时间上的总体差异,探讨多式联运的物流接口对多式联运运输的影响。本文提出的物流系统接口模型以期完善多式联运组织运营理论,也为今后开展多式联运工程建设提供参考。

       1 多式联运中物流系统接口模型的建立

       1.1 多式联运中节点和路径的优化文献研究

       杨华龙[1]等建立集装箱多式联运服务分段采购中的运输费用和运输时间双层优化目标,提出了集装箱多式联运服务分段采购优化模型。贺竹磬[2]构建时效性物流运输方式选择的混合整数规划模型,并设计遗传算法对此求解,结果显示通过联合运输的方式可从整体上达到物流实效性和成本的最优。李丽[3]利用基于时间最少路径的运输费用模型,采用基于K最短路的遗传算法,能较好地解决4PL对运输路径和运输方式的选择问题。熊桂武[4]根据用户对于货物到达时间的需求具有模糊性设计算法求解。Hamdi[5]等通过建立双目标混合整型线性规划模型求解出基于马尔马拉地区的多式联运网络设计和运营方案。Chang[6]等从总运输成本和考虑环境问题的外在成本两方面设定最小目标,构建国际集装箱在韩国公路、铁路和近洋航线上的多式联运优化模型。

       现有文献从经营人角度在路线规划方面提出一些多式联运运输优化模型,或者从战略上对轴辐式网络中枢纽布局和网络设计进行决策[7],对多式联运运营过程中不同运输方式衔接所产生的接口问题并未充分考虑。本文将从物流系统的角度出发,通过剖析多式联运过程中衔接处接口的结构和功能,构建多式联运中物流系统接口模型,综合考虑多式联运中的接口处的费用和时间,以期优化运输组合。

       1.2 物流系统接口的理论发展

       多式联运中多种运输方式一体化衔接是物流系统接口的重要研究内容。物流系统接口是指两个或多个不同物流系统(或系统内部不同要素)之间相互衔接并通过它彼此作用的部分,这在国内外还是一个较新的研究领域。何明珂[8]在其专著《物流系统论》中提出了物流接口无缝化的原理,阐述了物流接口无缝化的含义,提出实现物流接口无缝化的方法建议。

       近几年物流行业快速发展,物流系统接口得到更多的研究。宋文哲[9]首先对物流系统接口进行深入研究,完善了物流系统接口的概念,分析了物流系统接口的类型、功能等,同时探讨了物流系统接口无缝化的特征、意义和实现方法等。结合前人的研究成果,结合现实中出现亟待解决的物流问题,将是物流系统接口进一步研究的方向。

       随着多式联运在我国和其他国家贸易过程中应用广泛,推动不同运输方式的一体化衔接,多式联运中接口研究是首要问题,本文将对多式联运中的接口部分进行探索研究。

       1.3 多式联运中物流系统接口的分析构建

       多式联运过程中的“转接”是其重要特点和环节,它包括不同运输方式的合理转换和货物及其相关信息的无缝衔接,这其中会频繁发生商流、物流、信息流和资金流的传递,并且需要通过物流系统接口在不同物流系统层次的有效传递,才能完成高效的多式联运运输过程,从而多式联运物流系统的接口是多式联运系统运作效率中的核心问题。针对这一核心问题,下文将分析多式联运中物流系统接口的功能和结构,在此基础上提出基于多式联运的物流系统接口模型。

       1.3.1 多式联运中物流系统接口的功能

       多式联运的运输方式需要协调不同物流要素和各个不同部门,物流系统接口目的在于保证采用多式联运的运输活动能顺畅进行,因此也就要求物流系统接口具有相应的功能。

       (1)衔接功能。物流系统接口处于采用多式联运过程中不同运输工具和运作部门的连接处,这就要求物流系统接口具有衔接多种不同要素的功能。通过接口的衔接作用,可以将各种不同运输资源和物流要素结合成为整体,当采用相同运输方式时也能使货物快速通过,保障运输活动的顺畅进行,达到整体运输效率最高的目的。

       (2)转换功能。多式联运涉及多种运输方式,不同运输方式的操作流程和管理部门各异,要将货物完整高效地运达目的地,要在接口处实现不同运输方式的转换功能,通过信息流的高速准确传递,可提高接口的转换功能效率。

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