基于距離和時間的物流運輸路線優化分析

南超蘭（武漢職業技術學院，湖北 武漢 430074）NAN Chao-lan (Wuhan Polytechnic,Wuhan 430074,China)

面對油價的不斷上漲，物流運輸企業的成本也在不斷增加，如何應對這種挑戰？物流運輸企業的普遍做法是：強化經營管理，降本減耗，抵御風險。其中重要的一條就是不斷優化運輸路線，提高運輸效率，降低運輸成本。

物流運輸是整個物流系統中重要的一環，是完成貨物位移、產生空間效益和時間效益的過程。在滿足貨運要求的前提下，如何選擇運輸路線是非常重要的。物流運輸路線優化的目的在于保障運輸安全的前提下，使運輸路線和運輸時間達到最優，從而實現 “第三利潤”。

在以往介紹的運輸路線優化的方案中，往往只考慮一種影響因素，即距離或時間。如，“單純的最短路線”方法，僅僅考慮距離的遠近，并未考慮各條線路的運行質量，不能說明穿越網絡的最短時間。因此，對運行時間和距離都設定權數就可以得出比較具有實際意義的線路。本文同時考慮運行距離和時間，以單一起點、單一終點的物流運輸路線為例，來探討物流運輸路線優化問題。

1 設置問題

如圖1所示是路路順物流公司簽訂的一項公路運輸合同，要將一批藥品從A城送到H城，路路順物流公司根據這兩個城市之間的行車線路繪制了一幅公路網絡圖。其中A點是裝貨地，H點是卸貨地，B、C、D、E、F、G是途中可能經過的城市。從A～H有多種路線可選擇，如何選擇最優路線？

2 傳統的路線優化方法

2.1 單純的最短路線法

單純的最短路線法是以最短運行距離作為運輸路線優化的目標。

起訖點不同的單一問題，可以這樣來思考：初始，除了裝貨地和卸貨地外，所有的節點都可以被認為是未解的點，始發點作為已解的點，通過多次迭代，依次找出始發點到達該點，乃至終點的最短路徑。計算從始發點開始，具體步驟如下：

步驟一：求A～B的最短路徑。

與B點直接相連的分別是點A、C。

即可行路線有： A→B （60）； A→C→B （144）； A→D→C→B （360）。

因此，最短路徑取A→B（60）。B點已解。

步驟二：求A～C的最短路徑。

與C點直接相連的分別是點A、B、D。

即可行路線有：A→C （108）； A→B→C （96）； A→D→C （324）。

因此，最短路徑取A→B→C（96）。C點已解。

步驟三：求A～D的最短路徑。

與D點直接相連的分別是點A、C。

即可行路線有： A→D （218）； A→B→C→D （202）。

因此，取A→B→C→D （202）。D點已解。

步驟四：求A～E的最短路徑。

與E點直接相連的分別是點B、F。

即可行路線有： A→B→E （114）； A→B→C→F→E （246）； A→B→C→D→G→F→E （462） 因此， 取 A→B→E （114）。 E點已解。

步驟五：求A～F的最短路徑。

與F點直接相連的分別是點E、C、G。

即可行路線有： A→B→E→F （204）； A→B→C→F （156）； A→B→C→D→G→F （372）。

因此，取A→B→C→F （156）。F點已解。

步驟六：求A～G的最短路徑。

與G點直接相連的分別是點F、D。

即可行路線有 A→B→C→F→G （258）；A→B→C→D→G （270）。

因此，取A→B→C→F→G （258）。G點已解。

步驟七：求A～H的最短路徑。

與H點直接相連的分別是E、F、G。

即可行路線有 A→B→E→H （210）； A→B→C→F→H （252）； A→B→C→F→G→H （378）。

因此，取A→B→E→H （210）。

故，A～H的最短路徑為210公里，最優運輸路線為：A→B→E→H。見圖1粗黑線所示。

2.2 單純的最短時間法

單純的最短時間法是以最短運行時間作為運輸路線優化的目標。

圖2所示是裝貨地A到卸貨地H，以及途中可能經過的城市B、C、D、E、F、G所運行的時間。

解題思路與最短路線法相同，這里就不再介紹解題思路。

按照多次迭代、依次尋找最短時間的解題思路，可知最短運行時間為108分鐘，行走路線為：A→C→F→H。見圖2粗黑線所示。

從上面的解題結果可知，優化目標不一樣，所選擇的運行線路會有所不同。單純的最短運輸路線，并未考慮各條線路的運行質量，如路況、交通擁擠等因素，不能說明穿越網絡的時間最短。因此，同時考慮運行時間和距離，并對運行時間和距離都設定權數才可以得出比較具有實際意義的線路。

3 具有實際意義的路線優化方法——基于距離和時間加權的組合優化運輸路線

3.1 重新確定兩點間數值

3.1.1 分配權數

當多種因素影響物流運輸的時候，依各影響因素的重要程度依次分配權重。如果重點考慮運輸成本，同時也考慮運輸時間，則可以將距離的權數設置較大數字，而時間設置較小權數。在這里，置距離權數設為0.6，時間權數設為0.4。

3.1.2 計算加權組合數值

距離和時間的權數設定后，則可以計算出兩點間的加權組合數值，如表1所示。

表1 基于運行距離和運行時間的綜合數值表

3.1.3 基于距離和時間加權組合的運輸網絡圖

將加權組合數值在運輸網絡圖上進行標注，如圖3所示。則可以按照最短路線法的解題思路來規劃最優的運輸路線。

3.2 確定最優的運輸路線

前面已經介紹了單純的最短路線法的解題思路，此方法同樣適用于基于距離和時間加權組合的線路優化問題。這里也不再重復。依據上述解題方法，我們可以知道最優運輸線路為：A→B→E→H，見圖3粗黑線所示。這種優化方案兼顧了距離最近和時間最短兩種影響因素，是一種比較合理、更具現實意義的優化方法。

4 結束語

在運輸路線優化問題處理時，可以依據實際情況進行調整。有的物流運輸企業只考慮運輸成本，可以運用單純的最短路線法；只考慮最短運輸時間，可以運用單純的最短時間法。在實際運用中，一個理智的企業往往會考慮各種影響因素，這就需要用多種因素加權組合的方法來進行運輸路線的優化。企業考慮的影響因素有非常重要、重要、次重要、不太重要等劃分。企業可以根據自己的需要，調整不同因素的權數，然后作出決策，以反映企業優化運輸路線時的評價標準。這篇文章只介紹了基于距離和時間的優化問題，如果考慮多種影響因素，也可以對多種因素設定權數的方法來解決。

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