怀化卷烟物流智能化柔性配送服务新模式的研究与应用

肖纲超，朱晓鸣，李祖标，邓力川，张德成

(湖南省烟草公司怀化市公司，湖南 怀化 418000)

1 引言

卷烟作为国家税收的重要来源之一，一直实行计划生产、专卖销售的制度[1]。现阶段卷烟市场正经历着“增量共享”向“存量分割”“增量”到“质量”的转变，烟草工业企业开启了高质量发展的新征程。其中，卷烟物流配送是烟草行业的核心业务之一，是连接烟草行业与零售商户的纽带。卷烟物流配送的高质量发展将深刻影响烟草行业的高质量发展转型之路。通过优化卷烟物流配送系统，构建智能化柔性配送服务系统，将促进卷烟物流科学化、规范化、柔性化发展，助力烟草行业的高质量发展。

2 卷烟物流

2.1 卷烟物流的概念

卷烟物流可以分为两大类，一类是负责烟草回收、装运、复烤、加工等为主的工业制造生产物流，另一类是负责将制作完成的卷烟产品经过等级分类之后装运并配送给各个零售商户的商业服务物流。卷烟物流配送就是商业服务物流中的重要一环。

2.2 卷烟物流的特点

卷烟物流具有客户分布广、订单零散、销量受节假日影响明显、对配送要求高、品类多样、需求不确定等特性[2]。

2.2.1 零售户数量众多和订单量小

我国的烟草零售户众多,达到450万户，其中多数卷烟销售点都是自家经营，这些销售点特别是农村销售点流动资金少，市场抗风险能力低，导致其每次的订货数量很少，通常只有几条。

2.2.2 烟草品牌数量众多且比较分散

配送到点是全国通行的烟草物流模式,但销售点和烟草品种数量繁多、每笔订单偏小，因而加大了烟草库存量、分拣量、配送的频率，很大程度上增加了工作人员的工作量和运输配送成本，形成广泛的分销网络[3]。

2.2.3 分拣、配送信息化及机械化程度需求较高

卷烟物流配送中心应用自动输送机、自动升降卸货平台、RFID自动扫描设备、高架立体仓库、自动/半自动分拣线、仓库自动温湿度控制设备等对烟草进行储存和分拣，应用GIS智能优化调度管理系统、GPS车辆辅助导航与定位监控系统等信息化技术对配送全过程进行实时监测，确保商品完好地交付给零售商[4]。

2.2.4 假日销量大

随着居民生活水平的提高，人们向着更高的消费水平迈进，伴随着节日期间的气氛烘托，在外消费者倾向于更高的消费，导致假日期间高档次卷烟的销量高于日常。

3 卷烟物流智能化发展现状

自2019年《关于推进烟草行业智慧物流建设的指导意见》发布以来，烟草行业物流信息化建设进程不断推进，现在已经建成以烟草行业物流综合监管调度系统为中心，省级工商企业物流综管系统为支撑，地市级公司、卷烟生产点的物流作业和管理系统为基础的三级物流信息化体系，行业内也已经形成并实施了十多项行业物流标准，为烟草行业物流的信息化、智能化发展建设奠定了坚实的基础。随着人工智能、大数据、物联网等战略性技术的不断成熟和应用，烟草工业企业也积极开展了智能物流建设探索及研究工作，以加快数字化进程，加大智能化、智慧化物流建设力度，不断提高物流整体运行质量效益和核心竞争力。2021年15家省级工商企业开展智慧物流试点探索，物流综管系统开发应用10项新功能，精简了16个县级物流中转站，行业企业物流从业人员数量优化1284人。

在具体智能化建设方面，部分烟草工商企业在物流信息管理、物流监管、仓储以及运输、配送等方面探索了智能化柔性服务的发展应用，将视频采集、图像处理分析、GPS/GIS定位通信、蓝牙通信等多种技术应用于烟草物流之中。浙江省局(公司)在“互联网+”物流上进行了深入的探索与应用，初步实现了智能调度、智能决策、移动互联、柔性化作用和精益求精管理。北京市局(公司)也在智慧仓储、细标一体、共线分拣，一笼到底、高效配送，全面感知、综合管控，工商协同等方面实现了智能化、柔性化发展。重庆市烟草公司物流分公司则从物联网、供应链、仓储分拣、园区管理4个方面提出了基于物联网技术的卷烟物流智能监管系统建设模式[5]。安徽省阜阳市烟草公司物流配送中心从仓储、分拣作业流程设计和信息化集成设计3个方面进行智能物流建设。

怀化市作为湖南省最大的地级市、全国性综合交通枢纽城市，也开始蓄力智能化烟草物流建设，但其地理环境加剧了物流配送服务的难度。如何更好地匹配怀化地理环境，适应配送业务形势的变化，从容应对市场环境带来的挑战，变得非常必要和迫切。

4 怀化市卷烟物流配送存在的问题

4.1 零售户分布不合理

随着经济发展，城镇化进程加速，怀化城区不断外扩，乡村人口逐渐减少，配送的零售户呈现出城区集中度加大、乡镇稀疏的“新特征”，出现了城网和农网之间需求订单卷烟品项、卷烟结构相差大的问题，导致现有卷烟物流配送体系开始失衡，配送成本上升，但配送效率开始下降。

4.2 配送车辆监管不足

怀化市现有卷烟物流车辆智能化应用水平较低，车辆驶出配送中心后其安全状况、实时位置、配送线路等管理者无法实现实时监测，存在配送车辆擅自偏离送货路线、偷懒滞留导致未能完成配送任务的问题[6]。

4.3 配送路线不灵活

怀化市位于湖南省西部偏南，处于武陵山脉和雪峰山脉之间，其南北狭长、丘陵密布，该地理环境导致物流配送线路长短不一，在现实配送中协调难度大。怀化市卷烟物流配送线路一旦规划后，很少会根据配送量、配送户数进行弹性调整，该种配送方式存在车辆满载配送行程少、配送过程空载率高、配送车辆利用率较低等问题[7]。

5 怀化市卷烟物流智能化系统建设

文章通过结合配送地址的聚集编组，构建了以外场配送地址进行智能调度运算、以内场图例进行精细化指引的信息系统，形成了更可控的配送能力、更高效的配送体系、更贴心的配送服务，其具体系统架构、功能及技术支撑如下。

5.1 系统功能架构

智能卷烟配送系统针对后端管理平台和前端卷烟配送App进行了系统性、整体性的设计，其中PC端口由烟草物流综合业务管理平台登录，App端口由配送人员登录，其具体的系统功能架构如图1所示[8]。

图1 智能调度系统功能架构

PC端负责进行后台主数据(零售户配送点与汇聚配送点，汇聚关联操作后零售户配送点将使用汇聚点的位置)的标定与维护，完成用户权限的分配，并对不同时间(淡旺季)使用的配送策略予以定义，最终形成数据统一管理、规则统一设置、作业统一调度、对接统一监管的数字化管理新流程。

App端则完成司机/押运员端的配送任务接收与查询、汇聚内场导航、交接点标记等主要功能，实现配送执行人的操作友好性、便利性与指引性。

5.2 系统功能

智能调度系统功能具有3个服务模块，智能调度系统PC端和App端进行车辆合理分配，鹰眼服务进行车辆实时监测，接口服务将两模块有效衔接，以实现物流、作业流、数据流的高度统一，其智能调度系统功能如表1所示。

表1 智能调度系统功能

5.3 系统技术架构

文章所构建的智能调度系统的技术架构如图2所示。

图2 智能调度系统技术架构

智能调度系统采用分布式部署架构，逐步推进调度流程，保证流程顺畅性和准确性。其中，访问端对访问地址进行限制与分流，通过负载均衡中间件实现请求的分配；应用层与服务层通过容器技术进行分布式部署，并使用KBS集群进行问题实例的自动切换，满足服务响应的性能要求与稳定保障；最底层使用MySQL、Redis等不同类型的数据库技术保证数据存储的安全性以及访问请求的流畅性。

6 卷烟物流配送柔性化设计

文章所构建的智能物流调度系统通过引入智能算法、实时地图数据和互联互通高效移动端技术，搭建了“送”“管”“服”系统化动态闭环管理。

6.1 高效率调度算法

引入业内领先的百度柔性调度算法，综合利用运筹学，通过灵活配置约束条件实现卷烟业务订单的动态实时调度，有效提升车辆满载率，保证到货及时率,均衡动态车组路线的行驶里程、运输时效，同时降低卷烟成品物流成本，达到降本增效的目标，实现怀化市卷烟物流的配送合理性，其弹性算法模型如图3所示[9]。

图3 弹性算法模型

6.1.1 规则层

模型中设置有多种满足弹性模型的约束规则，如最大访问点数约束、配送时间窗约束、最大配送件数/里程等约束，满足动态、实时的调度需求。

6.1.2 策略层

为适应不同情况的线路规划，快速设定合理的配送路线，实现卷烟物流的高效配送。模型设置有多种高效搜索计算策略以满足高效计算需求，包括：

(1)局部网点快速插入策略：在原有路线基础上，快速尝试可能的插入顺序，以高效计算出较好的可行解。

(2)局部网点交换搜索策略：在原有路线基础上，进行多个网点的顺序比较，快速搜索多种可行性，选取较好的解。

6.1.3 引擎层

模型将遗传算法和局部搜索算法进行融合，支持多目标的搜索计算，满足多目标求解，保证计算结果的可落地性。

6.2 可视化动态配送网络

动态弹性调度打破原有的静态配送网络，实现卷烟交接数字化、智能化管理。通过搭建移动端App，有效地将动态车组路线和配送顺序同步至移动端，依托百度地图导航功能，辅助司机和配送员完成卷烟运输的精准投递[10]。其中，百度货车导航SDK会结合实时路况给予驾驶员精准的道路交通指引，可以获取实时路况信息,小范围调整送货顺序,进行实时导航,节省配送时间[11]。根据特定物流车型相关参数如限宽、限高、限重等维度，在配送成本和服务质量之间寻找平衡点，为车辆规划安全、合理的配送路线，实现精准的运输管理[12]。

图4 百度货车导航App

6.3 智能化信息传输

动态车组路线实时同步配送信息至零售户，提升客户体验，有效做到服务到位，闭环管理。

6.3.1 短信通知功能

车组在接收任务后，点击开始作业时，短信通知线路上的所有客户预计多久能到达送货点，以便客户提前准备接收货物，提高交接货物效率。

6.3.2 智能外呼功能

当车组到达聚合点(农贸市场或大型商超)，配送员根据当前聚合点位上的零售客户信息，可以手动选择要呼号的零售客户，系统会根据所选的零售客户进行语音呼叫，通知零售客户所订卷烟已到达指定位置，可以过来领取签收，车组在指定点等待零售户来签收即可。

7 卷烟物流智能化柔性配送服务实施成效

智能化柔性改造物流系统能够使返销订单、可用运力等发运计划从源头上进行更合理的规划与协同，实现调度环节的数字化、智能化驱动配送环节的执行，进而实现供应链价值的再放大。文章所构建的智能化柔性配送服务新模式的实施成效主要体现在以下几个方面。

7.1 物流与商流协同发展

智能调度系统形成了类似“候鸟”的定时配送调度策略，实现访销波动的弹性适应，达到物流与商流的有效联动。通过提炼零售户配送交接点的聚集处理，对配送点位进行数量降维，提高配送路线的计算速度与合理性，实现不同时间、需求维度下弹性配送需求的履约服务能力，从而掌握调整自主权，提高资源的利用效率。

7.2 交接货效率有效提升

打破人为配送任务的边界，减少经验依赖。借助零售户聚集编排，构建聚集点内场图，降低押运员对聚集圈内部情况的熟悉程度，减少对人员经验的依赖，降低调度员与配送员的工作强度。利用外呼电话、短信通知等群发、群体通知的方式，提升调度过程与配送过程的数字化、智能化能力，构筑技术壁垒，提高提货与交接效率，打造行业竞争优势。

7.3 数据管理统一有序

在主数据层面实现数据的统筹管理。通过在交通运输体系下建立大数据发展协同机制，强化实时性、自动化、成体系数据的采集，避免多源分管数据一致性、兼容性等的问题。

7.4 平台对接互联互通

智能系统建设中预留了与未来省级平台对接的相关接口，确保未来实现与省级平台的快速对接、互联互通、数据同步与业务协同。

7.5 工作环境高效合理

平衡工作强度，实现更公平合理的工作环境。减少内部人员因工作时长、工作强度的不同而造成的不团结情况，尊重员工，关注员工心理健康，建立透明晋升体制并实行奖励机制。有针对性地进行岗位培养，建立良好的工作秩序，打造持续、高效、公平、稳定的工作环境。

8 结语

文章分析了怀化市烟草物流配送过程中所存在的问题，针对怀化市卷烟流通“新特征”，从配送线路、车辆调度、运输监管、信息连接等方面对配送系统进行了优化升级，将智能化、信息化技术应用到物流配送系统中，通过高效率调度算法、可视化动态配送网络、智能化信息传输实现了配送系统的柔性化改造，形成了“配送合理”“运管精准”“服务到位”的柔性化配送服务新模式，构建了类似“候鸟”的定时配送调度策略，增加了配送的弹性，提升了怀化市卷烟物流的配送效率。柔性配送服务新模式也为山区城市卷烟物流配送智能化发展路径提供了参考，利于现阶段烟草物流配送智能化、柔性化的发展。