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物流配送用大车省钱还是小车省钱?大工孙丽君教授团队最新研究发现

2021-03-19 全球十大网赌网址 

题目:Economical-traveling-distance-based fleet composition with fuel costs: An application in petrol distribution

中文题目:燃油成本视角下基于车辆经济运输距离的车队配置:成品油运输领域的应用

作者列表:孙丽君,张源凯,胡祥培

发表情况:本文于2021年1月份发表于Transportation Research Part E的147卷中,全文链接:https://doi.org/10.1016/j.tre.2021.102223


期刊简介:Transportation Research Part E: Logistics and Transportation Review为ABS 3星期刊、JCR 1区,在OR&MS领域的83种期刊中排名第9,2019年影响因子为4.69(五年影响因子为:5.326)


论文主要内容简介:

如何降低油耗成本一直是公路运输车队管理的重中之重,关系着各大物流公司的生死存亡。根据调研发现,有经验的车辆调度员会采取“大车送远地方,小车送近地方”的车辆指派规则。然而,该规则在实践中仅仅被调度员凭主观经验使用着,缺乏科学的解释以及精准、定量化的刻画,很难科学而广泛地应用。基于该规则,本文聚焦于燃油成本高、车辆指派难的多车型、重型货运车队配置这一难题,主要做了以下研究工作:

1)从车辆的运营数据分析出发,发现了大车比小车的空载油耗成本更高、重载油耗成本更低的规律,进而提出一种可以快速计算每种车型相较于同车队中其它车型的经济运输距离(Economical Traveling Distance,ETD)的定量化方法(参考图1);

1.四种车型的相对经济运输距离示意图(图中:横轴为运输距离,纵轴为运输成本;红色、黄色和绿色区间为相对最佳经济运输距离)

2)基于ETD提出了多车型、多车舱重型车队中车辆指派、车舱装载与运输路线优化的算法(参考图2),通过安排每种车型尽可能在其经济运输距离内使用,可以大大降低车队日常运营的燃油成本;

2.基于经济运输距离的算法中的决策模块示意图(该算法包含了需求分类策略、车型调整策略、装载合并策略以及路线合并策略,可以生成多车舱且同一种商品可以分享同一个车舱容量的成品油配送计划)

3)基于成品油运输领域中多车型车辆的实际运营数据(参考图3),验证了利用ETD不仅可以快速高效计算出各个车辆的经济运输距离,而且基于ETD的车辆指派算法可以为运输公司极大地节省成本。

3.基于百度地图的110个加油站以及1个配送中心的真实地理位置数据

该研究的贡献有:

1)首次给出了多车型车辆最佳运营距离的量化计算方法(ETD方法),极大提高了“大车适合运输远距离站点、小车适合运输近距离站点”这一规则在实践应用中的科学性和可操作性;

2)基于ETD设计的算法在进行多车型重型车队的任务指派和路线优化时,能够充分利用每种车型的成本优势,可以根据任务动态生成燃油成本最为经济的车队,并且经过长期使用后,可以对车队的配置车型进行优化;

3)ETD方法可推广性强,广泛适用于解决各个应用领域中多车型重型车队配置问题,该类问题具有油耗成本高、多种车型指派、每辆车单次服务的站点数较少等特征,如,中心油库对加油站进行成品油配送、供应商对大型超市的货物运输、大型仓储中心到配送站的货物运输、医疗中心的物资配送等。

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