靜態(tài)多點多目標(biāo)道路危險貨物運輸模式簡介

孔月紅　章良

摘 要：文章從道路危險貨物運輸路線優(yōu)化問題的多方參與性，引出道路危險貨物運輸路線選擇的幾種模式，經(jīng)過詳細(xì)闡述和論證，得出雙層決策模式在靜態(tài)多點多目標(biāo)道路危險貨物運輸問題中，是考慮最全面的一種模型。

關(guān)鍵詞：運輸企業(yè)；政府；運輸風(fēng)險；運輸成本

1 問題的提出

道路危險貨物運輸路線優(yōu)化問題有多個參與方，即管理部門、危險貨物運輸企業(yè)以及可能涉及的居民。在選擇運輸路線時，不同的參與方所關(guān)注的目標(biāo)是也不盡相同，例如管理部門可能選擇運輸風(fēng)險最小的路線；運輸企業(yè)更看重運輸成本。通常情況下，每一個參與方往往只考慮自己所關(guān)注的方面來進(jìn)行的運輸路線選擇，也就是典型的“單對單”路線優(yōu)化問題，而忽視了整個運輸網(wǎng)絡(luò)中其他的影響因素。然而，政府監(jiān)管部門所應(yīng)該考慮的因素應(yīng)該更多，除了一直以來考慮的受潛在危險貨物運輸事故威脅的人員風(fēng)險，還應(yīng)該考慮其均衡分布的問題；當(dāng)然，作為服務(wù)型政府，還應(yīng)該考慮到道路危險貨物運輸企業(yè)的運輸成本和所能獲得的經(jīng)濟(jì)利益。

2 道路危險貨物運輸路線選擇模式

道路危險貨物運輸路線優(yōu)化問題是非常典型的雙層全局性決策問題，同時也是典型的“多對多”VRP問題，上層為政府相關(guān)監(jiān)管部門，下層為道路危險貨物運輸企業(yè)。這種雙層決策模型中，危險貨物運輸企業(yè)與政府監(jiān)管部門是下屬與領(lǐng)導(dǎo)關(guān)系，政府監(jiān)管部門可以采取特定手段來限制道路危險貨物運輸企業(yè)的路線選擇，例如，采取限制某些區(qū)域或路段通行危險貨物運輸車輛來規(guī)劃危險貨物運輸網(wǎng)絡(luò)；對于運輸企業(yè)來講，經(jīng)濟(jì)利潤最大通常是第一選擇，因此最有可能選擇最小運輸成本或最短運輸時間的路線，有的時候會與政府的最小運輸風(fēng)險路線的規(guī)劃沖突。從這個層面看，道路危險貨物運輸路線優(yōu)化是政府和運輸企業(yè)在目標(biāo)沖突下的博弈。如果運輸企業(yè)選擇運輸路線主要考慮降低運輸成本，而政府監(jiān)管部門則是為了規(guī)避運輸風(fēng)險而規(guī)劃道路危險貨物運輸網(wǎng)絡(luò)和運輸路線。這就會出現(xiàn)四種不同的道路危險貨物運輸路線選擇模式。

2.1 無管制模式

這種模式下，政府監(jiān)管部門表現(xiàn)為無作為，不采取管制手段，放權(quán)給道路危險貨物運輸企業(yè)選擇自認(rèn)為合適的運輸路線。這樣，大多數(shù)企業(yè)都會考慮經(jīng)濟(jì)利益而選擇運輸成本最小的路線進(jìn)行運輸，這時，運輸風(fēng)險值大小則往往被忽視。因此，這種模式選擇的路線經(jīng)常出現(xiàn)運輸風(fēng)險相對較大的情況。顯然，從道路危險貨物運輸行業(yè)管理角度看，這種情況太理想化，不符合實際。為做比較，我們不妨假設(shè)該情景模式下總成本和總風(fēng)險分別為C1和R1。

2.2 過度管制模式

這種模式下，政府監(jiān)管部門從全局角度考慮運輸風(fēng)險，將政府規(guī)劃好的運輸路線強加于所有運輸企業(yè)，并且要求所有運輸企業(yè)在選擇運輸路線時，必須按已規(guī)劃線路運輸。這樣，政府監(jiān)管部門完全控制了危險貨物運輸路線和運輸網(wǎng)絡(luò)，這種情況下，道路危險貨物運輸企業(yè)只能選擇政府監(jiān)管部門所指定的運輸風(fēng)險最小化路線。這就要求政府主管部門要對危險貨物運輸企業(yè)的所有運輸任務(wù)都進(jìn)行監(jiān)控，這在實際當(dāng)中很難行得通，首先政府監(jiān)管部門很難做到每一次運輸任務(wù)都嚴(yán)密監(jiān)控，其次，運輸企業(yè)本身也會非常反感，造成行業(yè)門檻的抬高，最終導(dǎo)致運輸資源不足。為做比較，我們不妨假設(shè)該情景模式下總成本和總風(fēng)險分別為C2和R2。

2.3 松弛管理模式

這種模式下，政府監(jiān)管部門設(shè)計一個可以共用的道路危險貨物運輸網(wǎng)絡(luò)，其管轄范圍內(nèi)的所有道路危險貨物運輸企業(yè)都應(yīng)在這個運輸網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行運輸作業(yè)，但是，運輸企業(yè)可考慮自身的運輸成本而在該運輸網(wǎng)絡(luò)中選擇合適的運輸路線。一般情況下，政府監(jiān)管部門只考慮運輸風(fēng)險最小化這一單一的決策目標(biāo)來設(shè)計運輸網(wǎng)絡(luò)。這樣我們得到的運輸網(wǎng)絡(luò)和運輸總風(fēng)險與第二種模式是同樣的結(jié)論。其次，考慮道路危險貨物運輸企業(yè)在已經(jīng)設(shè)計好的運輸網(wǎng)絡(luò)中選擇運輸成本最小化路線進(jìn)行運輸。也就是說，這種模式實際上是第二種過度管制模式的松弛管理狀態(tài)。為做比較，我們不妨假設(shè)該情景模式下總成本和總風(fēng)險分別為C3和R3。

2.4 雙層決策模型

這種模式下，分兩層進(jìn)行，第一步政府監(jiān)管部門初步設(shè)計一個運輸總風(fēng)險最小的運輸網(wǎng)絡(luò)，其管轄范圍內(nèi)的所有道路危險貨物運輸企業(yè)的運輸作業(yè)都必須在該運輸網(wǎng)絡(luò)中完成。第二步，道路危險貨物運輸企業(yè)可以考慮運輸成本或運輸偏好在該運輸網(wǎng)絡(luò)上選擇運輸路線，然后政府監(jiān)管部門再根據(jù)企業(yè)上報的運輸方案進(jìn)行運輸路線調(diào)整，最終得出符合全局利益的最優(yōu)結(jié)果。這時，政府監(jiān)管部門首次給出的運輸網(wǎng)絡(luò)只是一種可能的決策形式，即一個大致范圍，危險貨物運輸企業(yè)的運輸方案實際上是對政府監(jiān)管部門這項可能決策的一種應(yīng)對，這種應(yīng)對在危險貨物運輸企業(yè)看來已經(jīng)是最優(yōu)的，但實際上它與政府監(jiān)管部門的給定的設(shè)計息息相關(guān)。這就決定了，要想獲得整個運輸網(wǎng)絡(luò)的最優(yōu)策略，政府監(jiān)管部門在規(guī)劃運輸網(wǎng)絡(luò)時，就應(yīng)該考慮到危險貨物運輸企業(yè)的可能性方案，從而調(diào)整最初給出的運輸網(wǎng)絡(luò)。也就是說，政府監(jiān)管部門的決策在此時實際上是典型的雙層決策問題，因為此時不僅要考慮運輸網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險最小化這項規(guī)劃運輸網(wǎng)絡(luò)的初衷，同時還應(yīng)該考慮到運輸企業(yè)的可能的運輸方案。為做比較，我們不妨假設(shè)該情景模式下總成本和總風(fēng)險分別為C4和R4。

3 結(jié)束語

從以上論述，我們可以看出，雙層決策模式是通盤考慮前三種模式的基礎(chǔ)上演化而來的。通常情況下，假設(shè)R4滿足下列條件：

R2≤R4≤R3 R4≤R1

第一種情景和第三種情景下選擇路線的總風(fēng)險R1和R3是雙層決策模型的上限，同時第二種模式下選擇路線的總風(fēng)險是雙層決策模式風(fēng)險值R4的下限。雙層決策模式得到的總體運輸方案總風(fēng)險不高于無管制模式或松弛管制模式規(guī)劃的運輸路線總風(fēng)險，同時不能低于過度管制模式規(guī)劃的運輸路線總風(fēng)險。這一點說明雙層決策模式更加全面。

參考文獻(xiàn)

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[2]章良.靜態(tài)單點多目標(biāo)危險貨物運輸路線優(yōu)化算法研究[J].中國市場，2014，12.

作者簡介：孔月紅，副教授，經(jīng)濟(jì)師，遼寧省交通高等專科學(xué)校物流管理系副主任，研究方向：物流管理與高職教育。