成品油二次配送優化研究*

蘇 娟，王 岳，許 坤

成品油二次配送優化研究*

蘇 娟1，王 岳1，許 坤2

（1.遼寧石油化工大學石油天然氣工程學院，遼寧撫順113001；2.遼河油田茨榆坨工程技術處作業一公司，遼寧盤錦124010）

我國關于成品油物流、配送領域的優化還處于起步階段，配送方案還存在很多問題，為了降低二次配送過程中油品的損耗，節省二次配送費用，合理的安排車型和路線具有實際意義。以分倉式大容量罐車分點裝卸為例，建立合理安排車型和最短路線（TSP問題）兩階段數學模型，并采用lingo軟件和遺傳算法進行求解，得出合理的車型和路線安排。

成品油；二次配送；優化

我國的成品油物流費用與國外相比一直居高不下，在成品油配送和運輸路徑優化方面存在巨大潛力[1]。成品油配送方式主要有鐵路、管道、公路、水路4種。由于成品油運輸的高危險性對其運輸工具提出了非常嚴格的技術要求，需要專門的管道、油輪、鐵路或公路罐車進行輸送，成品油具有流動性和易揮發的特點，非常適用于管道運輸。但是由于我國管道業起步較晚，尤其是成品油管網覆蓋率較低，為了降低二次配送過程中油品的損耗，分倉式大容量罐車在成品油二次配送中逐漸被接納。目前配送公司存在車輛結構差，運力不足，重復、低效、空駛率等問題，使運輸無法實現優化。為了提高車輛運輸效率，依據加油站一定周期需求規律，利用運載量大的車輛在往返線路上為加油站提供相同或不同的油品，既可以降低油品的損耗，又可以節省配送費用。

目前，在配送優化模型方面，主要有TSP問題和路由問題兩種較為成熟[2]。關于旅行推銷員問題（TSP）的擴展MTSP更適合配送優化問題，但只限于同種車型的配送問題[3]，為解決不同車型配送問題，本文提出不同車型的TSP問題，建立優化模型并求解，使其更能滿足實際要求。

1 數學模型

1.1 合理安排車型，最小費用流模型

配送中心合理的安排車型為周圍加油站送油，能夠節約資源。以總的配送費用最小為目標，滿足加油站需求的前提下，合理選擇車型。

目標函數及約束條件如下：

式中：F—配送費用，元；

ai—i車型的最大載重量，t；

m—車型的種類；

n—加油站的個數；

sj—配送中心到加油站j的距離，km；

cj—配送中心到加油站j的單位運價，元/（t·km）；

xij—第i型車到第j個加油站的配送量，t；

bj—加油站的需求量，t。

1.2 最短路（TSP）問題模型

配送線路的合理組織是配送的一個重要環節，有益于物流運動的合理化，有益于指導資源的合理配置，并能直接降低物流的成本[4]。最短路問題即第一階段選定車型后，每種車型為固定的多個加油站送油，車輛如何行駛，才能使總的距離最短。

目標函數和約束條件如下：

式中：L—車輛行駛總的距離，km；

n—加油站的個數；

dij—配送中心到加油站及加油站之間的距離，km。

2 實例分析

某配送中心，周圍8個加油站，Z1Z2Z3Z4Z5Z6Z7Z8，配送中心有3種車型y1y2y3，最大載運量分別為：40，45，36 t。配送中心到加油站的單位運價（t·km）為0.3元，配送中心到加油站及加油站之間的距離見表1。0代表配送中心。選擇適合的車型為加油站送貨，并確定每種車型的最佳行駛路線。

表1 配送中心到加油站及各加油站之間的距離表Table 1 Table of distances between service stations km

由最小費用流模型，利用lingo軟件進行求解得到的最小費用為：832.95元，得到的調運方案如表2。

由第一階段優化結果，得到車型y1，y2負責配送的加油站之間及加油站與配送中心之間的距離如下：見表 3，表 4。

表2 運量分配平衡表Table 2 The balance sheet on carryings t

表3 y1負責配送的加油站、配送中心之間距離Table 3 Table of distances between service stations from y1 km

由TSP問題優化模型，利用遺傳算法求解，取種群規模n=10；疊代次數c=50；淘汰指數m=2；alpha=0.8。最后得到車輛最佳的路線安排：

優化的結果：

y2車型行駛的路線0—4—6—7—8—0，最短距離為41.5 km；

y3車型行駛的路線0—2—5—3—1—0，最短距離為29 km。

表4 y2負責配送的加油站、配送中心之間距離Table 4 Table of distances between service stations from y2 km

3 結論

本文以降低配送過程中油品損耗和最小化配送費用為基礎，對配送過程中車型的選擇和路線的安排進行了研究，建立合理安排車型和最短路線（TSP問題）兩階段數學模型，并采用lingo軟件和遺傳算法進行求解，得到了能夠降低成品油配送費用的有效方案。該優化模型為企業進行成品油二次配送提供了理論依據。

[1]王 華.成品油物流優化DPO模型的應用研究[J].當代石油石化，2004，12（12）：24-27.

[2]胡運權，郭耀煌.運籌學教程[M].北京：清華大學出版社，2000.

[3]宋杰鯤，張在旭，張宇.成品油配送路線優化問題[M].油氣儲運，2008，27（11）：28-30.

[4]莊大海，梁 威，安 娜.優化成品油配送體系[J].中國石油企業，2005（7）：60-61.

[5]蔡光躍，董恩清.遺傳算法和蟻群算法在求解TSP問題上的對比分析[J].計算機工程與應用，2007，43（10）：96-98.

Study on Optimization of Refined Oil Second Distribution

SU Juan1，WANG Yue1，XV Kun2
（1．LiaoNing ShiHua University，Liaoning Fushun 113001，China；2.LiaoHe Oil Field，Liaoning Panjin 124010，China）

China in the field of optimizing refined oil logistics and distribution is still at the initial stage，distribution plan still exists many problems.To reduce the loss of oil and save distribution costs，reasonable arrangements about routes and models during the second distribution process are very necessary.In this paper，taking sub-bunker large-capacity tanker as an example，two stages of the mathematical model for reasonable choices of vehicle types and the shortest route （tsp problem）was established，then this problem was solved by lingo software and genetic algorithm，and reasonable vehicle type and the shortest route were obtained.

Refined oil；The second distribution；Optimization

TE 834

A

1671-0460（2010）05-0538-03

2010-05-12

蘇 娟（1982-），女，遼寧凌海人，現遼寧石油化工大學石油天然氣工程學院碩士在讀，研究方向為成品油物流優化。E-mail：aiaisxk_008@163.com。