配送车辆调度

一、车辆调度概述

（一）车辆调度的概念

车辆调度是指制定行车路线，使车辆在满足一定的约束条件下，有序地通过一系列装货点和卸货点，达到诸如路程最短、费用最小、耗时最少等目标。

调度工作内容由计划、监督（控制）与统计分析三大部分构成。

（1）科学地组织运输活动。合理安排配送车辆，保证配送工作的有序进行；优化配送线路，保证配送任务按期完成的前提下实现最小的运力投入。

（2）监督、领导运输工具的安全运行。不断了解和分析计划执行过程中各配送因素的变动情况，及时协调各环节的工作，并提出作业调整措施。

（3）及时了解配送任务的执行情况，进行配送活动的统计与分析工作。据此提出改进工作的意见和措施，从而提高运输工具的工作效率和营运效果，保证完成和超额完成运输计划。

（二）车辆调度工作原则

车辆运行计划在组织执行过程中常会遇到一些难以预料的问题，如客户需求发生变化、装卸机械发生故障、车辆运行途中发生技术障碍、临时性路桥阻塞等。针对以上情况，调度部门要有针对性地加以分析和解决，随时掌握货物状况、车况、路况、气候变化、驾驶员状况、行车安全等，确保运行作业按计划顺利进行。车辆运行调度工作应贯彻以下原则。

1．坚持从全局出发，局部服从全局的原则

在编制运行作业计划和实施运行作业计划过程中，要从全局出发，保证重点、统筹兼顾，运力安排应贯彻“先重点、后一般”的原则。

2．安全第一、质量第一原则

在配送运输生产过程中，要始终把安全工作和质量管理放在首要位置。

3．计划性原则

调度工作要根据客户订单要求认真编制车辆运行作业计划，并以运行计划为依据，监督和检查运行作业计划的执行情况，按计划配送货物，按计划送修送保车辆。

4．合理性原则

要根据货物性能、体积、重量、车辆技术状况、道路桥梁通行条件、气候变化、驾驶员技术水平等因素合理调派车辆。在编制运行作业计划时，应科学合理地安排车辆的运行路线，有效地降低运输成本。

（三）车辆调度的特点

一般车辆调度具有以下四个方面的特点。

1．计划性

计划性是调度工作的基础和依据。事先划分好配送区域，配送车辆按照已经划分好的区域线路执行每日的配送工作。

2．机动性

机动性就是必须加强运输信息的反馈，及时了解运输状况，机动灵活地处理各种问题，准确及时地发布调度命令，保证运输计划的完成。当遇到门店要货量不均或要货属性（体积／重量等）差异大等情况时，对原划分好的相邻区域间可以进行微调。

3．预防性

运输过程中的影响因素多，情况变化快。因此，调度人员应对生产中可能产生的问题有预见。这包括两个方面：一是采取预防措施，消除影响配送的不良因素，如车辆的定期检查与保养等；二是事先准备，制定有效的应急措施。当发生个别车辆故障或其他突发事件时，应有备用车辆替补完成当日的配送任务工作。

4．及时性

调度工作的时间尤其重要，无论工时的利用、配送环节的衔接，还是装卸效率的提高、运输时间的缩短，无不体现了时间的观念。因此，调度部门发现问题要迅速，反馈信息要及时，解决问题要果断。

小资料

车辆调度工作具备如下作用：

1．保证运输任务按期完成。

2．能及时了解运输任务的执行情况。

3．促进运输及相关工作的有序进行。

4．实现最小的运力投入。

（四）车辆调度优化问题分类

1．根据时间特性和空间特性分类

总体上看，车辆的优化调度问题一般可根据时间特性和空间特性分为车辆路径规划问题和车辆调度问题。当不考虑时间要求，仅根据空间位置安排车辆的线路时，称为车辆路径规划问题（vehicle routing problem，VRP）；考虑时间要求安排运输线路时，称为车辆调度问题（vehicle scheduling problem，VSP）。

2．根据运输任务分类

按照运输任务，为纯装问题、纯卸问题及装卸混合问题。所谓的装卸混合问题，就是车辆在运输途中既有装货又有卸货。

3．根据车辆载货状况分类

按照车辆载货状况，分为满载问题和非满载问题。满载问题是指货运量多于一辆车的容量，完成所有任务需要多辆运输车辆。非满载问题是指车的容量大于货运量，一辆车即可满足货运要求。

4．根据车辆类型分类

按照车辆类型，分为单车型问题和多车型问题。

5．根据车辆是否返回车场分类

按照车辆是否返回车场，分为车辆开放问题和车辆封闭问题。车辆开放问题是指车辆不返回出发地，车辆封闭问题是指车辆必须返回发出车场。

6．根据优化目标分类

按照优化的目标，可分为单目标优化问题和多优化问题。单目标优化是指某一项指标最优或较优，如运输路径最短。多目标优化则是指同时要求多个指标最优或较优，如同时要求运输路径最短和费用最省。

7．根据货物的种类要求分类

按照货物的种类要求，可分为同种货物优化调度问题和多种货物优化调度问题。多种货物优化调度问题是指运输货物的种类多于一种。车辆调度时可能要考虑某些种类的货物不能同时装配运输的要求，如灭害灵等杀虫剂和食品等不能混装运输等。

8．根据有无休息时间要求分类

按照有无休息时间要求，可分为有休息时间的优化调度问题和无休息时间的优化调度问题。实际的车辆优化调度问题可能是以上分类中的一种或几种的综合。例如，某配送中心向其多个客户配送货物需要多辆车，这些车的类型不一样，运输的货物种类包括食品、日用品和蔬菜等多类，调度优化时希望运输费用最省，同时也希望运输时间最短，这样问题变为一个多车型、多货种的送货满载车辆的多目标优化调度问题。

二、车辆调度方法

车辆调度的方法有多种，可根据客户所需货物、配送中心站点及交通线路的布局不同而选用不同的方法。简单的运输可采用定向专车运行调度法、循环调度法、交叉调度法等。如果配送运输任务量大，交通网络复杂时，为合理调度车辆的运行，可运用运筹学中线性规划的方法，如最短路法、表上作业法、图上作业法等。

（一）图上作业法

图上作业法是将配送业务量反映在交通图上，通过对交通图初始调运方案的调整，求出最优配送车辆运行调度方法。运用这种方法时，要求交通图上没有货物对流现象，以运行路线最短、运费最低或行程利用率最高为优化目标。其基本步骤为：

（1）绘制交通图。根据客户所需货物汇总情况、交通线路、配送点与客户点的布局，绘制出交通示意图。

（2）将初始调运方案反映在交通图上。任何一张交通图上的线路分布形态无非为成圈与不成圈两类。

（3）检查与调整。面对交通图上的初始调运方案，首先分别计算线路的全圈长、内圈长和外圈长（圈长即指里程数），如果内圈长和外圈长都分别小于全圈长的一半，则该方案即为最优方案；否则，即为非最优方案，需要对其进行调整。

小练习

例：设有A1、A2、A3三个配送点分别有化肥40t、30t、30t，需送往四个客户点B1、B2、B3、B4，而且已知各配送点和客户点的地理位置及它们之间的道路通阻情况，可据此制出相应的交通图，如图8－2所示。

将初始调运方案反映在交通图上任何一张交通图上的线路分布形态无非为成圈与不成圈两类。对于不成圈的，A1、B2的运输，可按“就近调运”的原则即可，很容易得出调运方案。其中（A1→B4 70km）＜（A3→B480km），（A3→B2 70km）＜（A2→B2110km），先假定（A1→B4），（A3→B2）运输。对于成圈的， A2、A3、B1所组成的圈，可采用破圈法处理，即先假定某两点（A2与B4）不通（即破圈，见图8－3），再对货物就近调运， （A2→B3）（A2→B4），数量不够的再从第二点调运，即可得出初始调运方案，如图8－3所示。在绘制初始方案交通图时，凡是按顺时针方向调运的货物调运线路（如A3至B1、B1至B4、A2至B3），其调运箭头线都画在圈外，称为外圈；否则，其调运箭头线（A3至B3）都画在圈内，称为内圈，或者两种箭头相反方向标注也可。

图8－2 运距运量交通图

图8－3 A2→B4破圈调运图

面对交通图上的初始调运方案，首先分别计算线路的全圈长、内圈长和外圈长（圈长即指里程数），如果内圈长和外圈长都分别小于全圈长的一半，则该方案即为最优方案；否则，即为非最优方案，需要对其进行调整。

如图8－3所示，全圈长（A2→A3→B1→B2）为210km，外圈（A3→B140km、B1→B4 40km、A2→B360km）长为140km，大于全圈长的一半，显然，需要缩短外圈长度。调整的方法是在外圈（若内圈大于全圈长的一半，则在内圈）上先假定运量最小的线路两端点（A3与B1）之间不通，再对货物就近调运，可得到调整方案如图8－4所示。然后，再检查调整方案的内圈长与外圈长是否都分别小于全圈长的一半。如此反复至得出最优调运方案为止。图8－4，计算可得内圈长为70km，外圈长为100km，均小于全圈长的一半，可见，该方案已为最优方案。

图8－4 A3→B1破圈调运图

（二）经验调度法和运输定额比法

在有多种车辆时，车辆使用的经验原则为尽可能使用能满载运输的车辆进行运输。如运输5t的货物，安排一辆5t载重量的车辆运输。在能够保证满载的情况下，优先使用大型车辆，且先载运大批量的货物。一般而言大型车辆能够保证较高的运输效率和较低的运输成本。

小练习

例如某建材配送中心，某日需运送水泥580t、盘条400t和不定量的平板玻璃。该中心有大型车辆20辆，中型车20辆，小型车30辆。各种车每日只运送一种货物，运输定额如表8－3所示。

表8－3 车辆运输定额表（单位：t／日·辆）

根据经验派车法确定，车辆安排的顺序为大型车、中型车、小型车。货载安排的顺序为：水泥、盘条、玻璃。得出派车方案如表8－4所示，共完成货运量1 080t。

表8－4 经验派车法

对于以上车辆的运送能力可以按表8－5计算每种车运送不同的定额比。

表8－5 车辆运输定额比

其他种类的定额比都小于1，不予考虑。在表8－5中小型车运送水泥的定额比最高，因而要先安排小型车运送水泥；其次由中型车运送盘条；剩余的由大型车完成。得表8－6的派车方案，共完成运量1 106t。

表8－6 定额比优化派车法

小资料

表上作业法是指用列表的方法求解线性规划问题中运输模型的计算方法。是线性规划一种求解方法。当某些线性规划问题采用图上作业法难以进行直观求解时，就可以将各元素列成相关表，作为初始方案，然后采用检验数来验证这个方案，否则就要采用闭合回路法、位势法等方法进行调整，直至得到满意的结果。这种列表求解方法就是表上作业法。

思考：

车辆调度员的职责是什么？作为车辆调度员，应该具备哪些职业素质？