铁路物流运输线路智能规划

2024-05-06代明莉

中国储运 2024年3期

文/代明莉

在日益激烈的市场竞争，世界经济一体化进程的加速以及科技进步的迅猛发展的背景下，很多公司都开始将物流看作是增强自身核心竞争力的一个主要途径，并在公司的生产和运营过程中引进了现代的物流理念和技术。对铁路运输路线进行智能规划，可以帮助公司减少物流费用、改善运营效率、提升客户满意度。因为铁路路线问题需要将运筹学的理论和生产实际进行密切的联系，所以在过去的十几年里，它取得了很多的成果，因此它被称作是“近十几年来，运筹学应用得最成功的领域之一”。在物流中，运输是一个非常重要的过程，因此，物流成本的高低与整个物流环节运行的质量有很大的关联。交通运输活动与其说是生产物资，不如说是搬运物资，更多的是提供运输劳务。

一、铁路物流运输线路智能规划的重要意义

在提升现代物流效益、推进经济社会的科学发展方面，提高我国的货物运输经济效益，有着非常重要的推进作用和现实意义。货运费用与货运效率是货运经济的两个重要因素。运输的经济价值的提升，归根结底就是节约费用，提升效率。节约费用，是指用最小的人工，做最大的运输工作；所谓高效，就是要更快、更大范围地运送货物。所以，一般说来，对技术和设备进行改进，对运营管理进行优化，对费用进行节约，对速度进行升级，对数量和规模进行扩充，对品质进行提高，对资金的使用进行相应的调整，就能达到了更好的效果。在交通运输行业中，运输费用是一个重要的问题[1]。但是，在运输过程中，不仅要满足客户的货物运输需要，还要满足顾客的时间要求，更要在此过程中，将企业的成本降到最低。因此，在进行铁路运输的过程中，怎样才能有效地减少运输成本，从而提升企业的工作效率，提升运输经济效益，这就变成了企业需要考虑的问题。在我国，交通运输业的整体发展中，铁路运输所扮演的角色日益重要。它可以减少物流费用，并对整体供应链有很大的正面作用。由于最终产品和中间产品各负担10%的从价运费，因此（与无交通运输成本的国家比较），若是在从价运费提高到20%的情况下，生产国的产品增加值将降低60%，若是在从价运费提高到30%的情况下，生产的产品增加值将降低90%。因此，对交通运输路线进行最优智能规划是一种很好降低公司成本的途径。

二、铁路物流运输线路智能规划存在的问题

在经济全球化的背景下，我国的物流业迅速发展，但由于我国的交通运输线路规划还不够科学，很难对各种运输方式进行合理的选择，尤其是铁路物流运输线路的规划更是缺乏科学依据。在铁路运输线路中，最重要的一点是要考虑到其运输成本，这样才能对线路进行科学规划，从而减少运输成本。我国在铁路方面，并没有形成一套成熟的科学规划方法。因此，在铁路运输线路中，要通过经济手段来影响人们的行为。在选择铁路路线时，要充分考虑到货物的种类、重量和数量等因素。如果货物过重或过轻，就会导致各种资源被浪费，不利于社会经济的发展。此外，要选择适当的运力，不可舍弃水路。铁路、水路大型船舶的托运方法，也是非常重要的。要在我国发展物流业，就必须有非凡的智慧。原因有二：一是当前的物流发展水平落后，二是物流管理水平落后[3]。随着“十五”规划的实施，在“入世”的推动下，我国的物流业体制改革很快与国际接轨，物流及其关联行业成为中国迅速发展的新的经济增长点。但是，当前交通运输线路规划不合理的状况比较突出，运输线路规划不合理的主要原因是管理方面造成的。在交通工具方面，可以使用第三方运输公司，选择自由运输。有时，由于路程较长，不能产生路程经济效益，而采用具有一定规模效益或路程效益的水路运输方式。另外，传统的铁路路线问题大多是利用确定性信息进行求解，然而现实生活中存在着大量的带有概率性质的随机性信息，现有的求解方法并不适用于求解随机铁路路线问题，因而需要深入分析其特点，构建高效的求解方法。但是，迄今为止，关于随机信息下的铁路路线问题的理论和方法还很缺乏，很多不足之处亟待解决。

三、铁路物流运输线路智能规划路径

运输合理化是一个系统的分析过程，经常会运用到定性和定量的手段，对运输中的每一个环节和整体展开剖析和研究。关于铁路物流运输线路智能规划路径，具体有以下几个途径：

（一）完善规划基础设施。第一，在铁路物流运输线路智能规划的实施中，需要完善铁路物流运输线路智能规划所需的基础设施，其中包括铁路物流运输基础设施、城市公共交通系统和现代物流园区等。第二，铁路物流运输基础设施的完善是铁路物流运输线路智能规划的前提，包括铁路货场、港口、机场和仓储等。因此，需要在铁路货场和机场等基础设施的选址过程中，充分考虑地理环境因素、交通便利因素等，从而为铁路物流运输线路智能规划提供基础条件。第三，城市公共交通系统和现代物流园区的建设是铁路物流运输线路智能规划的基础，城市公共交通系统是指公共汽车、地铁和轻轨等公共交通工具，现代物流园区是指由第三方企业或企业联盟建设的产业聚集区，包括货物集散中心、货物分拣中心和配送中心等。第四，完善现代物流园区的建设是铁路物流运输线路智能规划的根本。现代物流园区是指以生产专业化为目标，以专业化管理为手段，以规模化经营为基础，以信息化管理为依托，对生产、流通和消费过程进行全面系统整合优化的开放性服务系统。第五，铁路物流运输线路智能规划所需的信息系统主要包括铁路货运调度系统、电子商务系统和智能信息平台等。其中，铁路货运调度系统主要包括货运调度指挥中心、调度中心、车站值班室以及调度指令站等；电子商务系统主要包括电子商务交易平台、企业信息化管理平台等；智能信息平台主要包括铁路货运管理系统、现代物流园区管理系统和综合交通运输管理系统等。（二）构建智能化地线路规划系统。铁路物流运输线路规划系统的主要功能是将铁路物流运输线路规划的数据进行有效分析，并将其以图表形式显示出来，以便于相关人员对铁路物流运输线路进行实时监测，并在此基础上对铁路物流运输线路进行合理决策。线路规划系统主要由信息采集、信息分析、信息处理和决策分析等组成。在线路规划系统中，首先需要将采集到的各种数据进行整理、计算和分析，再通过数据处理工具将分析结果显示出来，最后将这些数据及结果以图表形式显示出来。具体来说：在信息采集模块中，需要将采集到的物流基础设施的相关信息进行处理和分析，并建立相关数据库，以便于系统进行数据处理和分析[5]。在信息采集模块中，需要建立一套完整的线路规划系统，以便实时监测物流运输线路的变化情况。在信息分析模块中，需要建立一套完整的物流运输线路智能化决策模型，以便对铁路物流运输线路进行智能分析和决策。在信息处理模块中，需要将采集到的各种数据及结果进行处理，并将结果显示出来。在模型中需要包括铁路物流运输线路智能化规划系统的部分功能模块。在系统中要包括数据存储和管理、模型运算、数据处理和决策分析等模块。由于铁路物流运输线路智能规划系统是一个动态变化的过程，因此其需要具有一定自我更新功能，以便适应实际情况的变化。根据实际情况进行数据处理和算法优化，是铁路物流运输线路智能规划系统必不可少的组成部分。（三）优化智能规划技术方法。铁路物流运输线路规划是一项复杂的系统工程，包括线路选线、路线选点、车辆选型和线路优化等环节。其中，线路选线是规划中的难点。第一，路线选择：影响因素众多，包含了自然条件、社会经济条件、地理条件等。铁路物流运输线路规划设计需要综合考虑多方面因素，包括影响铁路物流运输的主要因素（如铁路货运量、物流需求、货物属性等）、约束条件（如距离约束、时间约束等）和相关因素间的协同关系等。例如，在确定某一铁路物流运输线路时，需要考虑该铁路物流运输线路沿线的土地资源利用情况（如耕地占用、土地流转等）、沿线交通情况（如铁路货运站与车站间的道路条件，公路货运站与公路之间的道路条件）以及沿线用电需求等。第二，路线优化：不同于传统的运输线路设计，铁路物流运输线路规划的任务是在满足一定约束条件下，以最小化成本为目标，选择运输线路上的最优解。因此，需要通过构建智能规划算法模型来求解最优解。在传统的蚁群算法中，其搜索策略是基于启发式函数建立蚁群算法的搜索过程，其在寻优过程中需要满足以下三个条件：一是信息素能够迅速扩散至整个解空间；二是信息素能够随时间演化；三是信息素能够被其他蚂蚁用来引导自己寻找下一个最优解。因此，蚁群算法需要采用一个启发函数来表示信息素的扩散过程，同时引入一个加速函数来指导整个寻优过程。该启发函数将蚁群算法搜索过程中产生的随机值作为约束条件之一，从而保证了蚂蚁能够沿着正确的方向搜索到最优解。