基于多变量约束的运输问题决策优化及LOGWARE实现

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很多做精益的朋友对丰田提出的7大浪费一定不陌生，他们在生产过程中誓与浪费为敌，特别是对不产生价值的活动。物流、搬运等活动在他们看来，恨不得取消了，因此有益友分享了自己的看法《物流活动是否都是精益中的浪费》。佩服精益人为节省而想砍掉成本的愿望。

本人觉得物流在其必要存在的时候，降低其运输成本是降低物流成本的关键。因为运输是物流决策中的关键所在。除采购产品的成本外，一般来讲，运输成本比任何其他物流成本所占比重都高。尽管运输决策的形式，但其中首要的不外乎运输方式选择、承运人运输路线的规划、车辆调度和合并运输等。

以下以一个案例介绍，以及如何运用LOGWARE软件做决策的过程。

秦城一个粮油集团公司为周边城市配送粮油，其公司仓库位于该市的一个批发市场，送货车均在仓库出发。卡车最早凌晨3点装好货从仓库出发，装上托盘运往各个城市的市场，再返回时可以装载原料供应商提供的原料。

但必须在所有货物送完之后才可取原料装上车返回。由于发货/取货时，受到装载量、路程、送货/取货点位置、时间窗口等因素的影响，幽燕客作为该集团公司的小伙计，得考虑派车的车型、选择路径、发车计划等。这些因素合理安排，才能使得成本最少。

幽燕客在每次派车时，将网格放置于地图上。标注仓库、市场、供应商所在地的坐标。东北角为（0，0）， 如：发货仓库坐标：X=2084，Y=7260.地图按照每公里0.363个坐标单位。途中行车约40个小时。总共行车1400公里。运输时候使用以一组司机轮班。这样中途轮换开车，夜晚不用停车休息。但是中午12点和晚上8点有一小时休息。车速平均每小时40公里。

表1： 站点信息数据

仓库有3辆运输卡车可以装货物20个卡板，有1辆运输卡车可以装货物25个卡板，有一辆运输卡车可以装货物30个卡板。司机和卡车的成本每公里分别为\$1.3、1.5、1.6。为该批次送货、取货，应该如何设计路线，各辆车应该安排在哪条路线？发车计划怎么样？预计花费多少成本？

以上问题，如果想靠人拍脑袋去安排车辆、路线、发车时间，很难做到节省。也难以预算算出花费多少成本。使用软件进行计算，对所有因素进行优化配置，安排派车车型、路线、装载量、发车时间，比较靠谱，使得物流运输成本最低。下面本人使用LOGWARE实现。

步骤1：打开LOGWARE,出现如图1所示，单击“ROUTER”，出现图2所示；

图1

步骤2：单击“Start”,可以打开一个文件或者查找已有文件样式，（本例子选后者），出现如图3，

图2

步骤3：在出现图三界面选择“Parameters”标签下输入已知问题的相关信息：

图3

1.Problemlabel 后的空格：输入标题，将东北角坐标作为（0,0）
2.DEPOTDATA发货城市秦城输入为“QHD”，
3.秦城的坐标：X :2084，Y :7260.发货时间最早3点：输入180，
4.车速限制：45，设定超过168小时为超时发货。
5.设定地图比例0.36
6.允许最多时间一趟来回：40小时，允许一趟路程距离最多1400
7.休息时间均设定为60分钟，休息时间点依据12:00,20:00两个时间点来设定，在不同的出发天数，时间数值不同。
如第一天第一次休息时间在中午12时，则输入720（分）为休息的开始时间，第一天第二次休息时间在晚上8点，则输入1200（分），第二天第一次休息时间在第二天中午12时，则输入2160，即累计第一天的时间加上休息时间对应得时间，以分钟数来计，1440+720=2160.第二天的第二次休息时间晚上8点，则开始时间计为：1440+1200=2640

步骤4：点击图3界面的 “Stops”标签，出现输入站点信息的表（图4），根据表1输入已知站点信息如下(点击Add row逐行添加)：

图4

步骤5：点击图3界面的 “Vehicles”标签，出现输入车辆信息的表（图5），根据已知信息输入如下(点击Addrow逐行添加)：

图5

步骤6： 在上一步骤输入完成之后，点击Continue3，出现以下界面（图6），

图6

步骤7： 在上一步出现的界面，点击Save data，保存数据，回到图6界面，然后点击Solve，出现图7所示，

图7

步骤8：点击图7所示的“OK”按钮，出现图8所示，提示运行完成，点击确定，出现图9所示。

图8

步骤9：图9所示是LOGWARE选择的各车辆的运输路径，途中出现的图较小，需要调整大小，显示位置，点击图9上的“Zoom”按钮，出现图10所示，可以调整路径图在大图中的大小与位置，

图9

步骤10： 图10所示，输入“U”，然后可以调整路径图在大图中向上移动，输入“+”则放大路径图的大小，相反则分别需要输入“D”，“-”，然后点“OK”，再点击“Stopid”,则显示站点编号。结果如图11所示。

图10

图11

图11为各站点和车辆送货取货的路径图，那么，是那种车型的车辆带多少卡板的货物在那个站点卸货，取货，选择哪条路径呢？花费多少费用呢？这需要LOGWARE的分析报告给出。

取分析报告的步骤：

步骤1：点击图11的“Continue”按钮，回到ROUTER的主界面，如图12

图12

步骤2：点击图12的“Report”按钮，出现图13所示，点击“OK”则出现分析报告。

图13

有哪些分析结果呢？有分析报告之后，如何解读呢？

图14

图14主要是给出各趟车的1）行车时间，包括总花费时间、行车时间、停车休息时间、发车时间、返回到发货地的时间；2）停车的次数；3）行车里程；4）费用。

图15

图15主要是给出1）选用什么车型，其带多少送货物，取回多少货物；2）装载量的利用率是多少；本例子选用2辆车型-1，1辆车型-2。送货装载量的利用率分别为90%、92%，3）每趟车的费用及总费用。

如16

图16 主要是给出1）该型车-1的路径，发货点（送货18）→C（送货18）→B（取货14）→返回发货点，如j、k所示，

3条路径分别为：0-C-B-0（蓝色)，0-7-10-4-5-11-0（红色)，0-9-1-8-6-0（绿色)

2）发货、取货时间点，路上用时、是否遇到送货时间窗口l所示；3）送货里程及花费时间，空载里程及花费时间。4）该路径费用。

图17、图18与图16内容相似，为不同路径的车送货、取货的各项分析结果。

图17

图18

从以上的分析过程来看，物流配送的各项因素，对派车、选择路径、车型、装载量、发车时间、停车时间与避开时间窗口等运输决策有关键的影响作用，只有综合考虑这些因素，并且以量化的方式来分析，借助软件运行才能取得最优化的决策。

LOGWARE软件是比较适用于物流行业做分析决策的软件，如果能充分利用，势必对物流成本的降低有很大作用，也利于公司的物流运作。

文章编辑：Blean
投稿方式：kaizen@benchmarklean.cn

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