城市公交系統物流配送技術研究

黃子龍，葛麗娜，金 輝

(遼寧工業大學 汽車與交通學院)

1 引 言

物流企業的目的是以低物流成本向顧客提供優質的物流服務，一家高效的物流企業追求的目標有以下幾個特點，經濟型、準時性、規模優化、庫存調節、良好的服務。物流企業達到目標需要相應的基礎設施，而城市公交系統成熟的組織網絡系統為物流企業提供了有利條件，即物流配送系統與城市公交系統的結合有利于降低物流成本，如何利用現有的公交系統進行物流配送已經成為物流配送領域研究的一個重要方向。

2 問題描述及特征分析

2012年全國規模以上快遞服務企業業務量完成57 億件，同比增長55%;業務收入累計1 060 億元，同比增長40%。電子商務和物流管理高速的發展的同時也暴露了自身諸多不足，比如效率不高、配送成本高等，這就需要更快速、更低廉的快遞服務來滿足客戶的需求，即新的配送方式公交車物流配送。

現有的物流公司采用的都是傳統的配送模式，工作人員取得配送貨物后，將需要配送的物品裝載到配送車輛，到達指定地點后采取發送短信或者電話通知的方式通知客戶，客戶接到領取通知后安排時間去取貨物，但是大部分客戶基本上處于工作狀態或者其他原因無法及時領取自己的物品，配送人員的配送時間是有限的，等超過約好時間，配送人員會主動離開指定地點到達下一配送地點，客戶只能等待配送人員的下次通知另行取物品;配送企業設立的配送站、點，配送人員給客戶電話或者短信的形式通知領取快遞，盡管配送人員已經將物品按照收取地址進行不同站、點配送，但是配送站點的設置受成本控制，站、點數量是極其有限的，給客戶領取快遞造成了極大的不便。

客戶領取快遞的過程中，需要根據配送人員通知的時間來安排自己的領取時間，因此會影響到正常的工作時間。由于時間的溝通問題存在缺陷，導致值班人員、出差人員、宴會人員等，無法正常領取，造成客戶、配送人員雙方時間的浪費。物流配送體系亟待改善。

3 城市流通方式與物流配送模式比較

對于城市物流配送問題的研究讓人們很容易聯想到城市中流通方式的問題研究，針對于各種交通工具的運輸特點對其配送方式進行比較分析。

自行車流通方式與配送特點:靈活，運送的路線不確定，隨機性高，成本較低;而且速度慢、效率低、距離短。

摩托車流通方式與配送特點:靈活，運送的路線不確定，隨機性高，成本較低;而且速度較慢、效率低。

出租車流通方式與配送特點:運送的起始地點和終止地點具有不確定性，比較隨機和一次性;運送速度快，但是運送成本比較高;出租車配送的風險也比較大，出租車司機的素質高低決定著物品能否按照要求送達配送地點，不能確保配送過程中物品的安全性。

單位通勤車流通方式與配送特點:從約好的地點將不同的人載入，并統一運送到明確的地點;假期或者其他事由不辦公，通勤車不出勤，無法進行配送。

個人轎車流通方式與配送特點:運行路線不確定，隨機性比較高，運行速度快，成本高;無有效監督機制，物品運送沒有安全保障。

公共汽車流通方式與配送特點:運行路線固定，分布范圍廣，運行速度快，成本相對較低;兩站之間即便沒有乘客上下車，照常運行。

在我國，公交車是城市交通的主題，發展的比較成熟。綜上所述，現有的物流配送模式沒有對已經比較成熟的公共交通系統加以利用，忽視了這一潛在的物流資源，而本文提出的公交系統物流配送體系解決方案正是對現有的資源加以合理利用。

4 城市公交系統物流配送體系設計

城市公交系統是一個非常完善的交通運輸系統，公交站點遍布整個城市，公交車數量龐大，公交線路途經各個居民區、部門、企業、商業中心等。這為公交系統進行配送奠定了基礎，也為配送企業利用公交系統進行配送創造了條件。

城市公交系統進行物流配送主要對調度中心、公交車、站點進行改善與設計，具體的方案如下。

公交車調度中心設立相應的物流配送中心，配送中心接受供應者所提供的多品種、大批量的貨物，貨物主要以小件物品為主，進行存儲、保管、分揀、配貨，按訂貨者需求進行相應的配送。物流配送中心進行相應的調度，需要進行最短路徑的計算，最短路徑的計算是以公交站點的位置為基點，運用禁忌搜索法找到最短路徑，安排車輛的運送順序。比如，一個區域有10 個公交站點，分別是1、2、…、10 個站點，計算最短路徑1－2－5－3－4－9－7－8－6－10，最短路徑中有1－2－5－3－4、4－9－7－8、8－6－10 三條路徑分別有公交車a、b、c 經過站點的公交車，首先將物品放到公交車a 上進行站點1、2、5、3、4 間的配送，物品到達4 站點后再裝載到公交車b，公交車b 經過站點4、9、7、8，到達8 站點后將物品裝載到公交車c，最后公交車c 經過8、6、10 將物品運到目的地10 站點。

公交車輛需要進行相應的改進，即設計一個基本的配送設施就是自動配送箱，按照配送要求和提高配送效率，配送箱應嵌入到公交車的車體中，箱門暴露在車體表面，方便工作人員取放;另外箱體的體積不宜過大，以免對乘客的乘車舒適度產生影響。公交站點也需要設置相應的配套設施，在公交站點設立配送站點，方便配送箱的存放，也利于客戶領取快遞。

選取50 個公交站點，50 個站點的地理位置可以用二維坐標來表示，分別表示如下:1(25 22);2(36 31);3(41 31);4(27 59);5(37 78);6(37 62);7(39 47);8(32 63);9(31 49);10(41 47);11(26 57);12(17 58);13(11 60);14(41 43);15(16 32);16(26 33);17(7 65);18(9 51);19(15 45);20(12 39);21(15 35);22(12 67);23(46 36);24(43 56);25(31 22);26(26 24);27(58 36);28(54 42);29(47 47);30(55 49);31(56 59);32(38 12);33(47 12);34(56 16);35(52 22);36(45 27);37(54 32);38(57 25);39(60 32);40(67 63);41(20 25);42(5 6);43(15 15);44(22 12);45(32 16)46(39 18);47(65 45);48(60 65);49(53 69);50(42 66)。

5 實驗結果與分析

利用MATLAB 軟件，對上述配送路徑采用禁忌搜索法進行仿真分析，公交站點的路徑是根據城市最短路徑的選取方法來選取的，路徑重合的地方表示公交車路線的重合站點，而且每個站點都可以進行配送，禁忌搜索結果如圖1 所示。

圖1 禁忌搜索最短路徑

最短路徑:28 27 39 38 35 34 33 32 45 25 1 26 16 2 3 23 14 10 7 24 8 6 50 5 49 48 40 31 30 47 37 36 46 44 42 43 41 15 21 20 19 18 13 17 22 12 4 11 9 29

其中有四條公交路線分別為:①46 44 42 43 41 15 21 20 19 18 13 17 22 12 4 11 9 29 28 27，②39 38 35 34 33 32 45，③23 1 26 16 2 3 23 14 10 7，④24 8 6 50 5 49 48 40 31 30 47 37 36 46。分別對應a、b、c、d 四輛公交車，a 車沿著①路線行駛至站點27，將配送箱的物品存放至站點27;b 車在站點27 將物品存放入配送箱沿②路線行駛至站點45，將配送箱的物品存放至站點45;c 車在站點45 將物品存放入配送箱沿③路線行駛至站點7，將配送箱的物品存放至站點7;d 車在站點7 將物品存放入配送箱沿④路線行駛至站點46，這樣公交車配送形成了一個完整系統，即每個站點都可以進行配送。

城市公交車配送與物流車輛配送費用相較，公交車配送的優勢在于公交車不僅可以運送乘客還可以進行物流配送，公交車物流配送利潤=運送乘客收入+物流配送收入－燃油費－配送成本，這不僅利用了資源還提高了經濟效益，故從方案和技術可行性上講公交車進行物流配送是可行的。

6 結 論

城市公交系統是一個比較成熟的組織網絡，公交車的行走路線以及發車時間都是固定的，所以利用公交系統的車輛，不需要對車次進行安排調度，則在這種配送模式下配送方案決策的主要內容就是選擇哪些車次參與配送，類似于計算機網絡中的路由選擇問題，考慮配送路由的選擇問題，通過遺傳算法、禁忌搜索算法等比較成熟的算法來尋找圖中兩點間的最短路徑，根據計算出的最短路徑進行物件配送，物件配送的時間、車次、中轉次數，都作為物件配送的成本，成本計算中將時間、車次的因素排除，因為公交車的運行時間及車次已經固定，所以只考慮中轉次數即可。

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