多式联运的运输方案选择研究

摘要：经济的发展带动了物流产业以及运输体系的发展和完善，由于多式联运所具有的时效性使得其在物流运输业中的应用越来越广，因此已经成为该领域的研究重点之一。本文先就多式联运的概念以及现状进行阐述然后就其运输方式的选择依据等进行介绍，然后通过进行运输时间及其能力的考虑，将城市间联运方案的最小运输成本作为研究目标，提出一种模型的建立和求解方法，希望能为相关人员提供参考。

关键词：多式联运；运输方案；选择；研究

一、多式联运的概念及现状

多式联运主要指的是通过多式联运经营人的承运，借助于媒介集装箱运输方式，使用两种或是两种以上的运输形式等进行连贯运输，运输的特点为“一次托运，包干计费，一票到底，全程负责”。其优势显著，尤其对上门运输服务提供了了高效的途径和手段。

虽然对式联运的优势十分显著，但是其在我国的发展仍受到了极大的限制，这是由于我国当前的多式联运的信息化水平普遍较低，而且多式联运本身也没有能够支持其决策的相应系统存在。因此，对于其发展造成了极大的阻碍。鉴于此，本文就多式联运的运输方式的选择依据进行介绍，然后根据选择依据提出了一种模型，并对其建立和计算进行详细介绍，旨在为相关研究提供一定的参考。

二、选择多式联运运输方式的主要依据

要想正确地进行多式联运的具体运输方式的选择，首先需要进行不同运输方式的对比分析。通常来说，可供选择的运输方式主要有四种：铁路、公路、水路以及航空四种运输方式。下表1就其各自的优缺点进行了介绍。其中，单单就其成本进行分析和考虑的话，水路运输的成本最低，可见表2。因而远距离的运输通常会采用水路进行运输，然后即为铁路运输形式。但由于公路运输所具有的独特的便利、直达以及所具有的运输网络等优势，因而进行国内的运输是多数所采用的还是公路进行运输。因此通过对运输方式进行综合考虑和衡量，得出各种运输方式其所有特征的综合评分，其分值越低越好，见下表3。通常来说，除非进行大宗货物出进口必须选择水路进行运输之外，其他尽量采用公路进行运输，若距离过远在考虑铁路运输，而航空运输主要针对那些体积小的、价值昂贵以及不易保存的货物的运输。

表1几种主要运输方式的比较

表2各种运输方式其成本的比较

表3几种运输方式其特征的综合评分

由上可得进行多式联运其运输方式的选择应以以下几个原则作为选择依据：

①安全性原则：即确保货物运输工程中的完好以及运输设备及工具等的安全；

②及时迅速的原则：即确保货物能够及时迅速的运送到目的地；

③准确性原则：即确保货物能够准确地达到目的地的同时，还应进行各种运输单证的办理，运杂费的正确计收以及支付等，防止出现记错和收错等的现象出现；

④经济节约性原则：即尽量节省运输所消耗的杂运费及管理费用；

⑤方便性原则：运输过程中尽量实现手续的简化以及工作层次的减少，但是仍需确保服务的质量。

三、基于最小运输成本的多式联运模型的建立以及求解

1 模型的建立

首先，假设多式联运相关负责人员所需运输的货物因各种各样的原因需要经过多个城市，其中，每个节点城市之间都包含着不同的运输方式，且都可以转换运输方式，而两个相邻的城市间其所拥有的运输方式所需的运输在时间、运输的费用及其能力等方面都各不相同，而且，一旦中途运输过程中发生运输方式的改变时，还需要消耗中转的时间及其一定的费用。而其承运人则需要通过各个节点城市的不同运输方式中进行优化选择以实现最小运输成本的实现以及整个多式联运过程的顺利完成。

为简化该研究的问题对其进行如下的约定：

①各种运输其单价同运输量之间存在一定的关系，而且应当注意的是其运输的单价是一个固定的值，同时忽略非满载所提高的那一部分单价；②相同的节点城市中，货物至多可进行一次转载过程；③相邻的两个节点城市之间至多有一种运输方式可供使用；④货物到达目的地所需的时间以及运输过程的中转能力都存在着上限。

以下为所建模型中不同变量的意义：

――城市i到邻近节点城市i＋1时使用的运输方式k所需运输的单价；

――采用的运输方式k将货物由节点城市i运输到i+1时所用的运输时间；

――于城市i时，其运输的方式从k转变为l所需的中转时间；

――于城市i时，其运输的方式从k转变为l时所需的中转费用；

――由节点城市i到邻近城市i＋1，k运输方式其所拥有载重量的能力；

∈{0，1}指的是将货物由节点城市i运输至城市i＋1时，如果采用的是第k种运输方式时，其值为1，反之则为0；

∈{0，1}指的是节点城市i中，若运输方式从k变为l时，其值为1，运输方式不变则其值取0；

T――要求的交货期限；

I――经过的所有节点城市总的集合；

K――全部运输方式总的集合，且铁路、公路、航空以及水路运输时，令k值分别取1、2、3和4；

Q――所运输地货物其总的运输量。

进行模型的建立，得到如下公式：

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

通过此模型目标函数可获得联运全过程其运输及换装费用的最小值。而式(2)、(3)、(4)、(5)都是约束条件。

式中： ――一定量货物从起点运至终点所需的运输费用的总和；

――所有中转费用的总和。

式(2)――代表相邻两个城市之间至多为一种运输方式；

式(3)――代表同一城市至多可转运一次；

式(4)――代表运输的货物量应低于此时间段内某种特定运输方式其具有的运输能力；

式(5)――代表运输及中转时间的总和应小于或等于限定总时间。

2 模型的求解

由于此模型进行其目标函数的计算时，其过程相当复杂。因此根据分析应使用遗传算法以实现高效求解。此算法是根据生物遗传过程所形成的优化概率的搜索算法。其中，方程解可看作染色体，各染色体代表一个体，一定量个体组成群体。群体进化时，根据选择、交叉以及变异进行遗传操作，得到更大适应度的群体。经若干代地遗传操作之后，经不断进化，取得问题的最终的最优解。此法基本的步骤为：

(1)通过对模型其特点进行分析，使得个体基因型以及遗传算法其搜索的空间得以确定；

(2)将量化评价个体适应度的方法进行明确，取得从目标函数值转换为个体适应度的规则。

(3)对遗传算子进行设计，进行选择、交叉及变异运算等的遗传算子其操作方法的确定。

(4)对遗传算法相关的运行参数进行确定，得到群体规模、交叉概率、变异概率等的参数的值。

参考文献：

[1] 荣朝和，魏际刚，胡斌. 集装箱多式联运与综合物流：形成机理及组织协调[M].北京： 中国铁道出版社，2001

[2] 林益恭. WTO与我国多式联运的发展对策研究[J]. 铁道经济研究，2001，(04).

[3] 朱晓宁，边彦东. 关于多式联运通道效益综合评价问题的研究[J]. 系统工程理论与实践，1999，(04).

[4] 张建勇，郭耀煌. 一种多式联运网络的最优分配模式研究[J]. 铁道学报， 2002，(04).

[5] 贺竹磬，孙林岩，李晓宏. 效性物流联运方式选择模型研究及其算法[J]. 理科学，2007，(02).