淺談商品混凝土運輸調(diào)度模型

劉文卿（中鐵二十一局集團公司，甘肅蘭州 730000）

為了降低混凝土運輸車調(diào)度不佳的狀況，而影響到工程的施工質(zhì)量與進度，混凝土拌和廠必須考慮配送作業(yè)流程是否流暢、是否能及時運送混凝土至工地等。但目前混凝土拌和廠的派車排程，大都是依調(diào)度人員的經(jīng)驗、主觀意識來進行。因為缺乏有效的科學及系統(tǒng)化分析，容易造成混凝土拌和廠損失潛在利潤，而且會降低服務質(zhì)量。因此需要發(fā)展出有效且有系統(tǒng)的派遣機制，解決混凝土拌和廠與工地間的作業(yè)流程問題，使廠商在能夠獲利的前提下，同時兼顧混凝土生產(chǎn)配送對環(huán)境造成的影響。

1 混凝土運輸調(diào)配模型

1.1 混凝土運輸模型

混凝土運輸調(diào)配限制條件包含了利潤、混凝土質(zhì)量及運輸車使用率，并將限制條件規(guī)劃成求解目標式以達到彈性滿足限制的目的。本研究依照限制式重要性列序如下。配送的

H1安：排混，凝減土少質(zhì)緩量凝方劑面、，甚是至考添慮加妥水善的規(guī)影劃響生

產(chǎn)質(zhì)量的作法（詳細求解略）。

H2：成本方面，分成出車成本以及外部成本此兩方面，而供應商必須在合法前提之下，盡可能減少運載次數(shù)，避免成本不斷地增加（詳細求解略）。

H3：運輸車使用率方面，若集中使用某輛運輸車，車體老化、折舊的速度會愈快，車排放的污染濃度愈高，因此混凝土拌和廠各車輛的指派使用要平均并配合定期維修保養(yǎng)，才能降低空氣污染量（詳細求解略）。

1.2 其它限制條件

由于調(diào)度運送車輛屬于運輸網(wǎng)絡分析，在硬式及軟式限制式下，亦需要其它限制式，讓求得的解更為接近現(xiàn)實狀況，以供供應商參考。

2 模型分析及求解

2.1 模型分析

本研究所拿到的數(shù)據(jù)是在執(zhí)行新道路交通管理處罰條例之前，當時是使用容積法，運輸車最大容量為8～9m3，但現(xiàn)今已回歸重量法管理，運輸車載重法限制載運數(shù)量3.5～4m3。因此，本研究首先針對容積法，求解出最佳解，并比較當時供應商調(diào)度運送情況與本研究結(jié)果之間的差異。其次針對重量法，進行求解分析，給供應商作為參考，讓運輸效率達到最大值。

本模型包括顧客的需求量及所在地、顧客需求時間點、運輸車容量限制、固定維修日期,通過UrMap 系統(tǒng)進行廠拌混凝土廠和顧客之間的距離量測、以及運輸車從混凝土拌和廠至顧客所在地所花的時間，運輸車時速設定為50 公里，所以移動時間的長短將以距離來換算。

2.2 模型求解

本研究使用數(shù)學軟件包進行求解，分別求出容積法管理、重量法管理下的最佳調(diào)度模型，通過比較分析，了解調(diào)度趟次的運載變化，給供應商參考之用。

3 應用實例

3.1 調(diào)度分析

某混凝土拌和廠，其一天共有十個有需求的顧客點，需求量為1.5～128m3不等，進行一日的調(diào)度配送，并設定運輸車1 進廠維修保養(yǎng)，以確保運輸車于平日配送時的安全性以及防止車輛快速老化現(xiàn)象。

運輸車調(diào)度模型是從混凝土拌和廠至工地再回到混凝土拌和廠，之間的活動時間主要包含：旅行時間(包括去程和回程時間)、需求時間等信息。表1 為每一個工地的營運信息、時間與需求。

表1 工地營運資訊及需求量

在重量管理辦法下，由于有裝載量限制因素，最高容許運載量為4m3，所以整體調(diào)度次數(shù)會提升，但擁有15 臺廠拌混凝土車，執(zhí)行重量管理辦法下，運載過程中出現(xiàn)車輛不足現(xiàn)象，直至將車輛數(shù)加至27 輛時，才能求解出最佳解。因此，廠拌混凝土供應商需租賃或購置車輛，讓調(diào)度模型符合合理條件，且滿足所有顧客需求，增加運輸效率。因此本研究設計重量管理辦法下，供應商擁有27 輛運輸車可用于調(diào)度作業(yè)。

3.2 不同限制條件下的目標值結(jié)果對比

實行優(yōu)先權(quán)目標規(guī)劃，依據(jù)供應商選擇，按照目標式的重要性給予優(yōu)先權(quán)。表2 為目標值求解結(jié)果。

表2 各模型目標值結(jié)果

可以看出，在目標式一混凝土質(zhì)量方面，容積法和重量法結(jié)果相同，換句話說，所有車輛皆可在1.5 小時內(nèi)將混凝土送達至顧客點。在目標式二成本有所變化，容積管理法成本低重量管理辦法，是由于容積管理法允許裝載較多的混凝土數(shù)量，使得供應商能夠減少運載次數(shù)，進而降低出車成本以及外部成本。

3.3 調(diào)度安排

本研究所拿到的數(shù)據(jù)是在執(zhí)行了新道道路交通管理處罰條例之前，也就是實行容積法管理時期。依據(jù)供應商所給予的的信息，在人工安排下，大多會裝載至8m3，而通過數(shù)學規(guī)劃，求解出來的運送數(shù)量也是大部分會裝載至8.8m3。容積管理法調(diào)度安排可知，一日運載趟次共為35 次。重量管理辦法下，運載數(shù)量大多會裝載至4m3，總運載趟次為66 次。

配合工地訂購順序、需求時間、需求點離工地的距離與時窗限制，通過數(shù)學規(guī)劃軟件，可以計算出車輛出發(fā)時間點，不但能降低對工地進度的影響，亦能讓混凝土拌和廠掌握出車時間點。

4 結(jié)論

1)由于廠拌混凝土有其時效性，所以在生產(chǎn)時必須符合拉式（pull）需求，并遵守Just In Time（JIT）規(guī)則，才能夠維持產(chǎn)品的質(zhì)量，增加整體工作的效能以及生產(chǎn)的效率，因此需考慮混凝土質(zhì)量以及工地時窗限制，混凝土品質(zhì)的維護，從廠內(nèi)拌和、運輸車去程及等待時間的總合不能超過1.5 小時，以維持混凝土質(zhì)量。

2)在目標式一混凝土質(zhì)量方面，容積法和重量法結(jié)果相同，換句話說，所有車輛皆可在 1.5小時內(nèi)將混凝土送達至顧客點。

3)在目標式二成本有所變化，容積管理法成本低重量管理辦法，是由于容積管理法允許裝載較多的混凝土數(shù)量，使得供應商能夠減少運載次數(shù)，進而降低出車成本以及外部成本。

4)目標式為運輸車使用率時，不論在容積管理或重量管理辦法下，車輛能平均地使用。

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