基于路徑選擇的多式聯運網絡優化研究

劉彥峰 蘭州交通大學交通運輸學院

多式聯運是指從托運地到目的地采用2種及其以上的運輸方式對貨物進行運輸，貨物經托運人托運以后，在運輸過程中運輸方式和路徑的確定全部由多式聯運經營人決策，貨主只需要繳納全程的貨物運輸費用和運輸保險，其主要特點是貨物進行一次付費、全程托運、無縫銜接。

1 基于路徑選擇的多式聯運網絡優化模型研究

1.1 基于路徑選擇的多式聯運網絡優化模型構建

以運輸時間最短和運輸成本最省為目標，對模型做以下的幾點假設：①運輸方式的轉換只能在節點進行；②貨物在從起點到終點的運輸途中不能分開；③在各運輸節點基礎設施不存在問題；④在運輸節點只考慮換乘時間和換乘成本；⑤在不同的運輸路徑同種運輸方式的速度相同；⑥在運輸途中各節點之間的權值保持不變。在此基礎上，構建基于路徑選擇的多式聯運網絡優化模型如下。

公式⑴表示以運輸成本和運輸時間最小為目標的目標函數；公式⑵表示貨物只有一個起運點，起運點貨物只有運出沒有運入；公式⑶表示貨物在中間運輸節點運入與運出量相等；公式⑷表示貨物在運輸過程中的目的地只有一個，只有運入沒有運出；公式⑸表示在任意兩個相鄰的運輸節點之間只能采用一種運輸方式；公式⑹表示在某個轉運節點轉運方式為一種或者是沒有；公式⑺表示聯運全程運輸方式的選擇具有一致性，即假如在第i個節點由第j種運輸方式變為第j+1種運輸方式，那么就可以判斷出從節點i+1到節點i，聯運貨物采用的是第j種運輸方式，同時也可以推測出，從第i個節點到第i+1個節點，貨物將采用第j+1種方式運輸；公式⑻表示聯運貨物必須在不超過運輸期限規定的時間內送達。

2 算例分析

某多式聯運企業，應承運人的要求，現需將一批普通貨物從產地O運往銷地D并交于銷地負責人,途中有V1，V2，V3，V44個集裝箱中轉站可供選擇中轉。在這4個中轉站之中，O到V1和V3可以進行公路和鐵路2種運輸方式的轉換；O到V2，V3到V4只可以進行水路運輸；V1，V2，V4到M均可進行公路、鐵路、水路3種運輸方式的轉換。貨物托運人要求在15天時間內貨物從O地運輸到M地。

根據基礎數據，把不同運輸方式在不同區間的運輸成本、不同運輸方式在不同節點的換乘成本以及代入目標函數中，將不同運輸方式在不同區間的運輸時間和不同運輸方式在不同節點的換乘時間代入時間限制模型，將用參數替換變量的

多式聯運路徑優化模型輸入Lingo12.0 求解引擎，Lingo軟件運行結果統計如表3所示。

表3 Lingo軟件運行結果統計表Tab.4 Lingo software running results statistics.

從表3中可以看出在滿足運到期限的前提下，最省的運輸方式為先走公路再走水路的運輸方案，運輸的總成本為21 000元，此時貨物的運輸時間為289 h，滿足貨物的運到期限。即在滿足托運人要求的運到期限限制下，采用數學模型求出了一條比較優的路線，達到了在滿足運到期限的條件下，降低運輸成本的目標。

3 結束語

基于運輸方式選擇的多式聯運路徑優化模型，將運輸方式的選擇轉換為虛擬的運輸路徑，從而構建多式聯運網絡的路徑優化模型。規劃合理的多式聯運路徑網絡能夠加速貨物的送達速度，該模型對于目前流行的快遞業和鐵路快運業有著重要的現實意義。

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