基于路径选择的多式联运网络优化研究

刘彦峰 兰州交通大学交通运输学院

多式联运是指从托运地到目的地采用2种及其以上的运输方式对货物进行运输，货物经托运人托运以后，在运输过程中运输方式和路径的确定全部由多式联运经营人决策，货主只需要缴纳全程的货物运输费用和运输保险，其主要特点是货物进行一次付费、全程托运、无缝衔接。

1 基于路径选择的多式联运网络优化模型研究

1.1 基于路径选择的多式联运网络优化模型构建

以运输时间最短和运输成本最省为目标，对模型做以下的几点假设：①运输方式的转换只能在节点进行；②货物在从起点到终点的运输途中不能分开；③在各运输节点基础设施不存在问题；④在运输节点只考虑换乘时间和换乘成本；⑤在不同的运输路径同种运输方式的速度相同；⑥在运输途中各节点之间的权值保持不变。在此基础上，构建基于路径选择的多式联运网络优化模型如下。

公式⑴表示以运输成本和运输时间最小为目标的目标函数；公式⑵表示货物只有一个起运点，起运点货物只有运出没有运入；公式⑶表示货物在中间运输节点运入与运出量相等；公式⑷表示货物在运输过程中的目的地只有一个，只有运入没有运出；公式⑸表示在任意两个相邻的运输节点之间只能采用一种运输方式；公式⑹表示在某个转运节点转运方式为一种或者是没有；公式⑺表示联运全程运输方式的选择具有一致性，即假如在第i个节点由第j种运输方式变为第j+1种运输方式，那么就可以判断出从节点i+1到节点i，联运货物采用的是第j种运输方式，同时也可以推测出，从第i个节点到第i+1个节点，货物将采用第j+1种方式运输；公式⑻表示联运货物必须在不超过运输期限规定的时间内送达。

2 算例分析

某多式联运企业，应承运人的要求，现需将一批普通货物从产地O运往销地D并交于销地负责人,途中有V1，V2，V3，V44个集装箱中转站可供选择中转。在这4个中转站之中，O到V1和V3可以进行公路和铁路2种运输方式的转换；O到V2，V3到V4只可以进行水路运输；V1，V2，V4到M均可进行公路、铁路、水路3种运输方式的转换。货物托运人要求在15天时间内货物从O地运输到M地。

根据基础数据，把不同运输方式在不同区间的运输成本、不同运输方式在不同节点的换乘成本以及代入目标函数中，将不同运输方式在不同区间的运输时间和不同运输方式在不同节点的换乘时间代入时间限制模型，将用参数替换变量的

多式联运路径优化模型输入Lingo12.0 求解引擎，Lingo软件运行结果统计如表3所示。

表3 Lingo软件运行结果统计表Tab.4 Lingo software running results statistics.

从表3中可以看出在满足运到期限的前提下，最省的运输方式为先走公路再走水路的运输方案，运输的总成本为21 000元，此时货物的运输时间为289 h，满足货物的运到期限。即在满足托运人要求的运到期限限制下，采用数学模型求出了一条比较优的路线，达到了在满足运到期限的条件下，降低运输成本的目标。

3 结束语

基于运输方式选择的多式联运路径优化模型，将运输方式的选择转换为虚拟的运输路径，从而构建多式联运网络的路径优化模型。规划合理的多式联运路径网络能够加速货物的送达速度，该模型对于目前流行的快递业和铁路快运业有着重要的现实意义。

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