王曉全

摘 要：隨著自然災(zāi)害的頻繁、隨機(jī)發(fā)生，以及災(zāi)害發(fā)生后對(duì)應(yīng)急物資運(yùn)輸?shù)钠惹幸?，鐵路作為大宗貨物的主要運(yùn)輸方式之一，應(yīng)在最短的時(shí)間內(nèi)全力配送應(yīng)急物資。文章主要基于災(zāi)害應(yīng)急物流的概念，研究物資配送車輛的調(diào)度優(yōu)化，找到車輛調(diào)度的優(yōu)化路徑，保證應(yīng)急物資能在最短的時(shí)間和徑路配送。

關(guān)鍵詞：應(yīng)急物流；車輛路徑；調(diào)度優(yōu)化

1 應(yīng)急物流概況及意義

應(yīng)急物流是指在自然災(zāi)害、突發(fā)性公共事件等發(fā)生后，需要緊急組織運(yùn)輸物資、資金等來保障受災(zāi)地區(qū)的人身和財(cái)產(chǎn)安全的一種特殊的物流活動(dòng)，其目的是最大限度地減少災(zāi)害中的生命財(cái)產(chǎn)損失[1]。因此，國(guó)務(wù)院建立抗災(zāi)救災(zāi)物資儲(chǔ)備體系、設(shè)立救災(zāi)物資儲(chǔ)備倉(cāng)庫(kù)的同時(shí)，民政部也增加了一個(gè)新的建設(shè)方案，即將中央級(jí)救災(zāi)儲(chǔ)備庫(kù)由十個(gè)增加到二十四個(gè)。

在理論方面，目前我國(guó)應(yīng)急物流研究總體上還屬于研究初期，文章的研究有助于解決應(yīng)急物流中存在的物資需求及配送的問題，對(duì)應(yīng)急物資需求量的預(yù)測(cè)提供參考。同時(shí)，對(duì)于應(yīng)急物流系統(tǒng)和應(yīng)急物資調(diào)度問題的研究，也希望能夠豐富現(xiàn)有的應(yīng)急物流相關(guān)系統(tǒng)內(nèi)容，能夠?qū)ΜF(xiàn)有應(yīng)急物流實(shí)現(xiàn)方案研究有一定的進(jìn)展。

文章研究中建立的災(zāi)害應(yīng)急物資車輛調(diào)度優(yōu)化模型希望能夠起到以下作用：在最短的時(shí)間內(nèi)協(xié)調(diào)救災(zāi)物資儲(chǔ)備倉(cāng)庫(kù)間的調(diào)度，將緊急救援物資送達(dá)受災(zāi)地區(qū)，以減少突發(fā)事件發(fā)生后對(duì)社會(huì)秩序的影響。

2 我國(guó)鐵路應(yīng)急物流研究存在的問題

（1）我國(guó)救災(zāi)物資存儲(chǔ)量不夠。這是我國(guó)在突發(fā)性的災(zāi)害來臨時(shí)面對(duì)的最大問題，也直接影響了鐵路運(yùn)輸之前的物資集結(jié)進(jìn)度。特別是我國(guó)地域遼闊，災(zāi)害類型南北方截然不同，使得主要存儲(chǔ)的帳篷、食品、衣被等生活必需品不能在鐵路貨場(chǎng)大量存儲(chǔ)，嚴(yán)重制約了鐵路運(yùn)輸?shù)臏?zhǔn)備過程。

（2）鐵路救災(zāi)體系不完善。我國(guó)的救災(zāi)體系包括國(guó)家和私人捐贈(zèng)，以及一些社會(huì)組織，這些救災(zāi)物資一般分散存儲(chǔ)在各個(gè)城市的不同地點(diǎn)，因此經(jīng)常會(huì)發(fā)生物資供需上的沖突和矛盾，因此需要有一個(gè)統(tǒng)一的鐵路救災(zāi)網(wǎng)絡(luò)指揮救災(zāi)物資的運(yùn)輸，提高物資集結(jié)和運(yùn)輸?shù)男省?/p>

（3）由于救災(zāi)信息不暢通、城市發(fā)展水平不均衡等原因，往往造成大中型城市的批量救災(zāi)物資不能及時(shí)運(yùn)輸，而考慮附近存儲(chǔ)量不高的城市運(yùn)輸，造成了物資運(yùn)達(dá)后救助范圍小的現(xiàn)象。特別近年來出現(xiàn)的救災(zāi)初期物資出現(xiàn)短缺，而救災(zāi)后期可能出現(xiàn)物資過剩的情況，導(dǎo)致了救災(zāi)物資存在不平衡的問題。

雖然應(yīng)急物資無法按正常情況來應(yīng)對(duì)供需情況，但是鐵路的直達(dá)性好和作業(yè)機(jī)械化程度高的特點(diǎn)，能夠在短時(shí)間內(nèi)調(diào)度機(jī)車車輛，保證物資能夠大批量的一次性配送到位，減少對(duì)救援車輛路徑的干擾。

3 鐵路運(yùn)輸路徑問題的研究

車輛路徑問題（VRP）：通過組織連續(xù)的一個(gè)系統(tǒng)里的點(diǎn)，根據(jù)車輛必須滿足一定的約束條件的需求選擇路線，車輛通過這些組織好的點(diǎn)，以達(dá)到最終目標(biāo)[2]。VRP包括兩部分，其一是行車路線的設(shè)計(jì)，其二是出行時(shí)間表的安排。目前有關(guān)車輛路徑問題的研究可以表示為：給定一個(gè)或多個(gè)中心，一個(gè)車輛集合和一個(gè)顧客集合，車輛和顧客各有自己的屬性，每輛車都有容量，所載的貨物不能超過它的容量[3]。

通常情況下，車輛路徑問題主要的研究影響因素是車輛運(yùn)輸目的地、車輛分類、目標(biāo)函數(shù)以及其他的因素。在鐵路應(yīng)急物資運(yùn)輸路徑問題的研究過程中，運(yùn)輸路徑主要受到了現(xiàn)有可供作業(yè)的鐵路站場(chǎng)和裝卸能力的約束的出發(fā)地、目的地選擇性特點(diǎn)，而車輛特性主要是受到車輛數(shù)量、調(diào)運(yùn)時(shí)間以及車輛載重約束的影響，從而建立時(shí)間最小化的目標(biāo)函數(shù)。

車輛調(diào)度問題典型的模型是VRP模型，其目標(biāo)函數(shù)是確定完成運(yùn)輸量所需要的車輛數(shù)以減少調(diào)運(yùn)時(shí)間，主要有配送車輛、貨物、物流中心、運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)、約束條件和目標(biāo)函數(shù)等構(gòu)成。但是對(duì)于應(yīng)急物資的運(yùn)輸問題而言，其主要研究的問題是怎樣才能盡快調(diào)運(yùn)車輛將應(yīng)急物資運(yùn)輸?shù)綖?zāi)害發(fā)生地，因此應(yīng)急物資在運(yùn)輸過程屬于貨物裝卸混合的裝填，運(yùn)輸車輛的類型和物資種類都不盡相同。特別的，不同于典型的VRP模型的是，調(diào)運(yùn)車輛不必返回原地，且在運(yùn)輸過程中要保證運(yùn)輸?shù)牟婚g斷性，運(yùn)輸成本不再是考慮的因素。

4 應(yīng)急物資基于鐵路運(yùn)輸?shù)能囕v調(diào)運(yùn)優(yōu)化模型研究

在建立模型前，要先設(shè)定模型的邊界條件。根據(jù)鐵路運(yùn)輸和應(yīng)急物資的特點(diǎn)，在整個(gè)運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)中要先確定需要運(yùn)輸?shù)膽?yīng)急物資數(shù)，以尋找能夠滿足需求數(shù)的所有供應(yīng)點(diǎn)。在運(yùn)輸過程中，要忽略其他特殊因素的影響，簡(jiǎn)化模型的計(jì)算維度。

受災(zāi)點(diǎn)和物資供應(yīng)點(diǎn)組成無向圖G（S，D），其中S={S1，S2，…，Sn}，S0是物資供應(yīng)點(diǎn)，S1，S2，….，Sn為N個(gè)受災(zāi)點(diǎn)；D為邊集，dij∈D（Vi，Vj∈V，i≠j）指列車i的行駛速度Vi到Vj的距離。

假設(shè)：鐵路運(yùn)輸列車集為L(zhǎng)={L1，L2，…，Ln}；當(dāng)列車L經(jīng)過邊（i，j）時(shí)XLij=1，否則為0；當(dāng)列車L配送到受災(zāi)點(diǎn)Vi救災(zāi)物資時(shí)ZLi=1，否則為0；M為鐵路運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)中能夠提供的運(yùn)輸應(yīng)急物資的最大車輛數(shù)，G為列車的最大運(yùn)載量，Gi為受災(zāi)點(diǎn)Vi所需要的物資數(shù)量。根據(jù)以上描述建立調(diào)運(yùn)列車數(shù)和車輛滿足0-1整數(shù)約束的目標(biāo)函數(shù)為：

約束條件為：

5 結(jié)束語(yǔ)

應(yīng)急物資的暢通是減少災(zāi)后損失的重要保證，因此合理快速的統(tǒng)籌運(yùn)輸安排有利于災(zāi)后救助，也是鐵路應(yīng)急運(yùn)輸應(yīng)急物資能力的體現(xiàn)。文章在介紹應(yīng)急物資概況的基礎(chǔ)上，結(jié)合鐵路應(yīng)急物資和運(yùn)輸路徑研究存在的問題，建立了應(yīng)急物資基于鐵路運(yùn)輸?shù)能囕v調(diào)運(yùn)優(yōu)化模型。應(yīng)急物資一般是綜合運(yùn)輸?shù)姆绞?，這種單純的考慮鐵路運(yùn)輸雖然提供了一種解決方法，但是與實(shí)際的運(yùn)輸情況還有一定的距離，這也是文章需要繼續(xù)研究的方向。

參考文獻(xiàn)

[1]高東椰，劉新華.淺論應(yīng)急物流[J].中國(guó)物流與采購(gòu)，2003，35（23）：89-93.

[2]杜文.物流運(yùn)輸與配送管理[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.

[3]張斌.應(yīng)急物流配送車輛調(diào)度優(yōu)化研究[D].大連海事大學(xué)，2007.

[4]Swuey.Living With Risk：A Global Review of Reduction Initiatives（preliminary version）.United Nations ISFDR.Living With Risk，Tyoto，2002.