潘雪麗，張春民

（蘭州交通大學(xué) 交通運(yùn)輸學(xué)院，甘肅 蘭州730070）

集裝箱運(yùn)輸徑路的確定，是鐵路集裝箱運(yùn)輸組織的基礎(chǔ)，它貫穿于運(yùn)輸組織的全過程。在實(shí)際運(yùn)輸中，往往出現(xiàn)箱種代用的現(xiàn)象，而且這種現(xiàn)象十分普遍，這樣可以避免一些空箱進(jìn)行長距離輸送，也可以避免因?yàn)榭障鋽?shù)量不足，或在時(shí)間上不能充分滿足客戶需求而引起運(yùn)輸收入的損失。

由于空箱的需要和運(yùn)送耗資會(huì)遭到種種不穩(wěn)定成分的制約，因此，很難斷定其將來的動(dòng)態(tài)變化值:當(dāng)空箱需要值和運(yùn)送耗資值有統(tǒng)計(jì)規(guī)律的時(shí)候，這些數(shù)值就是隨機(jī)的，應(yīng)該確定他們的概率分布并建立隨機(jī)模型求解；當(dāng)空箱需要值和運(yùn)送耗資值沒有統(tǒng)計(jì)規(guī)律的時(shí)候，這些值就是模糊的，需要得到適當(dāng)?shù)年P(guān)系函數(shù)，建立模糊模型。通過考慮影響集裝箱空箱調(diào)運(yùn)的一些因素，建立了模糊環(huán)境下基于箱種代用的集裝箱空箱調(diào)運(yùn)優(yōu)化模型。

1 模型的建立

模型在求解前，做出以下假設(shè):沒有轉(zhuǎn)運(yùn)情況，直接由提供地向需要地運(yùn)送；目標(biāo)函數(shù)界定為在滿足需求下，集裝箱空箱調(diào)運(yùn)成本最少；不考慮空箱運(yùn)輸?shù)脑谕緯r(shí)間及裝卸費(fèi)；不考慮存儲(chǔ)能力的限制；假設(shè)空箱一律按最短徑路輸送，不考慮集裝箱運(yùn)輸徑路的選擇問題。

1.1 參數(shù)與計(jì)劃變量設(shè)置

具體參數(shù):S為空箱供應(yīng)站集合，S＝ ｛1，2，…，m｝；D為空箱需求站集合，D＝ ｛1，2，…，n｝；W為集裝箱箱型集合，W＝ ｛20ft，40ft｝。

1.2 目標(biāo)函數(shù)

1.3 約束條件

2 模型的轉(zhuǎn)換

2.1 空箱供應(yīng)確定值的計(jì)算過程

因此，當(dāng)β＝0.9時(shí)，，由于x＝Kβ滿足所以即模糊數(shù)的確定值由此可以分別計(jì)算出當(dāng)時(shí)的確定值，如表 1所示。

表1 空箱供應(yīng)站ai提供的空箱數(shù)據(jù)

2.2 空箱需求站 確定值的計(jì)算過程

因此，γ＝0.8時(shí)，。又由于x＝Kγ滿足Pos＝｛Kγ≥ε｝＝γ，所以x＝Kγ（min）＝8，即模糊數(shù)的確定值由此可以分別計(jì)算出當(dāng)時(shí)的確定值，如表2所示。

表2 空箱需求站bj的空箱需求數(shù)據(jù)

2.3 模型轉(zhuǎn)化結(jié)果

2.3.1 轉(zhuǎn)化后的目標(biāo)函數(shù)

2.3.2 轉(zhuǎn)化后的模型約束條件

3 模型仿真LINGO求解

3.1 已知條件

假設(shè)a1，a2，a3為空箱供應(yīng)站:供應(yīng)的20ft空箱分別為28，11，12；40ft空箱分別為10，8，12。b1，b2，b3，b4為空箱需求站:所需20ft空箱分別為8，15，12，8；40ft空箱分別為8，8，4，5。空箱調(diào)運(yùn)費(fèi)與箱種代單價(jià)運(yùn)費(fèi)如表3所示，求在滿足空箱需求下的最小空箱調(diào)運(yùn)運(yùn)費(fèi)。

表3 空箱調(diào)運(yùn)單價(jià)費(fèi)用 元／箱

3.2 結(jié)論分析

利用LINGO軟件對(duì)其進(jìn)行求解，其結(jié)果如表4所示。

表4 箱種代用下最優(yōu)的調(diào)箱方案

得出空箱供應(yīng)站最后剩余空箱如表5所示。

表5 空箱供應(yīng)站剩余空箱

最后得出最小集裝箱空箱調(diào)運(yùn)費(fèi)用，如表6所示。

表6 箱種代用下最優(yōu)的空箱調(diào)運(yùn)費(fèi)用

假設(shè)a1有20ft的空箱28個(gè)，而需求站b1，b2，b3，b4的需求數(shù)量是8，15，12，8。如果全部由a1站供應(yīng)是完全不夠用的，則需要在a2，a3站調(diào)用，而空箱調(diào)運(yùn)會(huì)產(chǎn)生一定的調(diào)運(yùn)費(fèi)用，利用LINGO得到最佳的分配方式，產(chǎn)生最低的調(diào)運(yùn)費(fèi)用。如a1站的28個(gè)20ft集裝箱僅供應(yīng)給b2，b3站，共計(jì)15個(gè)（見表4），剩余的數(shù)量是13個(gè)集裝箱（見表5）。表4中“2＊”表示a1站的2個(gè)40ft的集裝箱調(diào)到b1站充當(dāng)20ft集裝箱使用。而a1站運(yùn)往b1站的40ft集裝箱的單價(jià)費(fèi)用是5元（見表3），這樣調(diào)運(yùn)產(chǎn)生的費(fèi)用是10元（見表6）。

4 結(jié)束語

近年來，隨著我國貿(mào)易發(fā)展的不平衡現(xiàn)狀越來越明顯，鐵路貨運(yùn)改革也在加緊實(shí)施，這將導(dǎo)致貨物流向失衡，集裝箱供需矛盾日益突出。由于集裝箱空箱調(diào)運(yùn)費(fèi)用巨大，如何合理調(diào)運(yùn)集裝箱已經(jīng)成為影響集裝箱承運(yùn)人經(jīng)營狀況的關(guān)鍵因素。

經(jīng)過具體計(jì)算，滿足空箱運(yùn)送的目標(biāo)和約束前提，得出了在某一種空箱箱型缺少的情況下，可根據(jù)貨物的性質(zhì)、形狀、體積等條件進(jìn)行箱種之間的代用，不僅能使集裝箱的空箱調(diào)運(yùn)更靈活，而且可以減少調(diào)運(yùn)成本。

［1］ 楊銀奇.集裝箱空箱調(diào)運(yùn)問題研究［D］.大連:大連海事大學(xué)，2007.

［2］ 黃浚源.海鐵聯(lián)運(yùn)合理運(yùn)距及運(yùn)輸組織優(yōu)化研究［D］.北京:北京交通大學(xué)，2011.

［3］ 王旭.鐵路集裝箱多式聯(lián)運(yùn)企業(yè)物流運(yùn)作流程管理的研究［D］.北京:北京交通大學(xué)，2010.

［4］ 宰停.鐵路集裝箱空箱調(diào)運(yùn)研究［D］.長沙:中南大學(xué)，2009.

［5］ 曹林，趙凱，高呈.鐵路集裝箱空箱調(diào)運(yùn)優(yōu)化及相關(guān)問題分析［J］.交通科技與經(jīng)濟(jì)，2014，16（3）:84－87.

［6］ Teodor G.Crainic，Michel Gendreau，Patrick Soriano，Michel Toulouse.A tabu search procedure for multicommodity location／allocation with balancing requirement［J］.Annals of Operations Research，1993，41（4）:359－383.

［7］ Sook Tying Choong.Empty container management for container－on－barge （COB）transportation:planning horizon effects on empty container management in a multi－modal transportation network.Department of industrial engineering university of Arkansas4207Bell Engineering Center，F(xiàn)inal Reports，2003.

［8］ 劉曉偉.大連鐵路集裝箱海鐵多式聯(lián)運(yùn)問題研究［D］.大連:大連海事大學(xué)，2006.

［9］ 劉恒江.集裝箱空箱調(diào)運(yùn)分析［J］.集裝箱化，2001（10）:11－13，26.