2023年危险品配送中心选址与路线选择问题研究.doc

南京财经大学本科毕业论文〔设计〕 学 士 学 位 论 文 危险品配送中心选址与路线选择问题研究 ＸＸＸ 指导教师 ＸＸＸ 管理科学与工程学院 申请学位级别 学 士 专业名称 管理科学 论文提交日期 201３年 6月 论文辩论日期 201３年 6月 学位授予单位和日期 南京财经大学 201３年 6 月 辩论委员会主席___ 201３年 6 月 26 目录 1 关键词 1 一、引言 2 〔一〕研究背景 2 〔二〕研究意义 2 〔三〕LRP及危险品配送的国内外研究现状 3 二、危险品特性和配送类型分析 6 (一)危险品的特性分析 6 〔二〕LAP，VRP，LRP定义及区别 8 三、危险品的选址—配送模型 10 〔一〕参数符号及变量含义 10 〔二〕模型假设及约束条件 11 〔三〕危险品物流系统优化目标分析 13 四、模型应用及求解 15 〔一〕算例描述 15 〔二〕模型求解及结果分析 16 五、结束语 17 参考文献 18 附录1：lingo求解程序 21 附录2：数据 23 危险品配送中心选址及路线选择问题研究 ：危险品作为一类特殊的物品，其需求量也随着经济的开展而迅速上升。但是由于它对环境和人口的危害特性，它在配送中心选择和运输过程中除了考虑一般物品所必须考虑的本钱因素外，风险往往是这类物品决策过程中不能忽略的重要因素。因此，本文根据本钱、选址风险、暴露人口数量以及危险事件发生概率最小化为目标，建立了无时间约束条件下的危险品配送中心选址及路线选择〔LRP〕模型，并通过编写LINGO程序对模拟数据进行优化，结果说明该模型是有效的。 关键词：危险品 选址 路线选择 LINGO Study on the Dangerous goods distribution center location and routing selection problem Abstract: Dangerous goods as a special class of items, in addition to considering the process of facility location and transportation of general commodities, the risk is often an important factor that can not be ignored in the process of location and transportation. Based on the minimization of the cost, location risk, the number of exposed populations and the probability of the risk event, this article set up the model of dangerous goods distribution center location and routing selection problem(LRP)under no time constraints, a numerical case has been optimized through writing the LINGO procedure at last. The result shows that the model is effective. Keywords: dangerous goods location routing selection lingo 一、引言 〔一〕研究背景 随着我国国民经济的快速开展，危险物品的社会需求量和供给量迅速增长，道路危险货物运输量也随之快速增长。目前，有超过3 300种物质属于危险品范畴。据估计，我国有害危险物品年产量约在6000万吨以上，在世界范围内,有害危险物品年产生量约为30-40亿吨[1-2]。这些统计数据说明,如果对有害危险物品的存储、运输、使用等环节不采取系统而科学有效的管理措施的话,有害危险物品将会对社会和环境构成巨大的潜在威胁。 近几年，危险货物储存和道路运输事故时有发生，对人民生命财产构成了严重的威胁，也对社会产生了不利影响。例如，2005年3月29日，京沪高速淮安段发生液氯泄漏事故，造成29人死亡，直接经济损失几千万元，并对环境造成重大破坏。2005年11月13日，中石油吉林石化公司双苯厂苯胺装置发生爆炸火灾事故，除5人死亡、1万多人被迫疏散外，并导致松花江水严重污染，给下游人民群众的生产生活带来威胁[4]。2007年2月1日浙江上虞一辆载有400余桶乙酰氯的运输车发生侧翻，局部储存桶泄漏；2009年12月5日凌晨，载有18吨黑火药的江西籍货车行至京珠高速孝感段突然爆炸，导致现场4死6伤，道路和附近民房也受到严重受损；2009年12月8日凌晨，一辆四川籍货车运载有毒化学品行至沪蓉高速长阳县境内，因司机疲劳驾驶造成罐体阀门脱落，化学液体泄漏；2009年12月11日晚，荆门籍货车运载53吨盐酸行至沪蓉高速潜江段，因右后轮着火燃烧，盐酸泄漏等等[24-25]。危险品储存、运输事故的发生，对人民的生命财产和社会环境都会造成巨大的损失，后面本文将对危险品配送中心选址和路线选择问题展开研究。 〔二〕研究意义 据统计，美国工业界每年的物流本钱在4000亿美元左右。只要降低10%，一年就可以节约400亿美元，因此物流产业被形象地比喻为“一座价值400亿美元的金矿尚待开采〞[22]。与兴旺国家相比，我国的物流产业效率较低。根据全国第三次产业普查资料，我国交通运输、仓储、代理和批发等行业的本钱费用之和占国内生产总值〔GDP〕的比重为15%左右，如果还考虑其他相关流通环节的费用和流通过程中的物流损失，那么社会物流费用支出约占国内生产总值的20%左右[6]。在这种形式下，研究如何通过实施科学的物流管理，以提高物流效率、降低物流本钱、提高效劳质量是十分必要的。 随着危险品需求量和事故危害程度的增加，政府部门和社会公众对它的重视程度也越来越高。危险品事故的严重性将会导致对危险品储存运输的研究更加深入，危险品的危险特性也将被纳入到危险品物流系统的决策环节中。但是企业关注的主要问题往往是如何选址、选线以使本钱降低，而政府和居民那么更加注重选址和运输带来的危险性以及效劳能力的效果，这两个方面往往是互相矛盾的，如何在两者之间做到权衡，是解决问题的关键[21]。而目前国内针对这一问题的研究还比拟少，所以还有待于进一步深入研究，探讨。 选址和配送实际上是密不可分的，选址是物流系统战略规划的重点，它决定了整个系统的模式、结构和形状，而且配送中心的建设也是一项耗资巨大的项目[8]。但是企业的物流本钱却并非仅仅只有这些，一旦配送中心建立起来，企业要进行长期的物质配送，这局部费用会随着运输活动的进行而持续发生。如果将选址看作战略性决策的话，那么路径选择可以认为是战术性决策，而且选址会对路线的选择造成影响，所以，综合考虑两者的集成问题研究更具有现实意义，也更贴近现实情况。 但是由于选址问题〔LAP〕和车辆路径选择问题〔VRP〕本身都属于NP难题，这就为精确地求解两者的集成问题带来了巨大的困难。危险品作为一类特殊的物品，该类物质的选址和运输不仅要考虑一般物品所必须考虑的本钱因素外，还需考虑它所带来的系统风险以及发生意外时对社会所造成的危害等。危险品本身的特殊性以及两类NP难题的集成使得对危险品选址和运输路线选择问题〔LRP〕的研究相对较少，所以对此类问题的研究既是现实的迫切需要，也具有十分重要的理论意义[8]。 〔三〕LRP及危险品配送的国内外研究现状 1. 国外研究现状 关于LRP概念的研究可追溯到1961年Von Boventer关于运输问题中的运输本钱和定位本钱的相互关系[7]。 1963年，Cooper提出了仓库选址问题〔或选址分配问题〕，该模型以最小化运输和效劳本钱为目标函数，研究需求不连续时，如何在平面上选定m个效劳点，并确定其效劳范围。后来，Tapiero改善了Cooper的研究工作，把时间的复杂性引入普通运输定位模型中[9]。 1973年，Watson-Grandy和Dohrn最早考虑了关于整个网络中优化路线对顾客或供给商的巡视，真正意义上研究了基于多点巡回的选址-路线选择问题[8]。 1975年，Geoffrion开始研究动态仓库选址问题，并考虑在一段时间内需求不断变化的情况下如何选定仓库位置以使长期总本钱最小。Wesolowsky和Truscott(1975) 研究了在重新定位设施时的多时期选址分配问题[9]。 但是上述模型都是都是以本钱最小化为目标的单目标选址优化问题，主要在于设计交通运输网的巡回路线。为此Sibel Alumur等人以总本钱最小和运输风险最低为目标，建立了一个危险废弃物的多目标LRP模型[5]。 Rafael Caballero等人研究了固体废弃物燃烧场的选址，建立了基于本钱和风险公平性的多目标函数，运用超级启发式算法进行求解，并将安达卢西亚做为实际案例进行求解，以经济本钱最小化和社会影响最小化为目标，探讨了一类多车辆多目标有容量限制的LRP[4]。 在危险品选址-运输方面，1983年Glickman TS 从防止危害区域的角度，较早的对危险品的铁路运输路线进行了研究；1994年，他又研究了不同州之间进行危险品运输时所面临的减少风险以及由此造成的风险本钱增加的权衡[16]。 1998年，Erkut和Verter讨论了危险品跨港风险建模的不同方式，结果说明：路线的选择对模型中使用的风险衡量方式十分敏感； 2023年，Erkut 和Ingolfsson 就危险物路线选择的风险躲避模型进行了研究，并直接引入了风险躲避的三种方式[17]。 2. 国内研究现状 国内关于选址问题的研究很多，但都主要集中在普通物流的选址研究方面，关于危险品的选址研究很少，而且也只是最近几年才刚刚开始。关于有危害物资的选址的研究，国内主要分为固体废弃物的填埋选址、垃圾填埋场的选址和有害物质填埋场的选址。 国内对LRP的研究起步较晚，直到汪寿阳等人第一次在国内提出LRP，并报道了关于这一领域有影响的研究成果后，才引起国内学术界对集成物流管理系统研究的重视，开展关于LRP的研究[10]。 郭晓峰等人最早研究了只考虑线性运输本钱的单设施选址问题，所建的模型也假设运输车辆数目唯一，且车辆无容量限制，送货无时间窗口约束[11]。 随后，张静等人考虑了车辆的固定使用本钱，以费用最小化为目标建立了车辆有容量限制的多车辆多设施的LRP数学模型[12]。 章海峰等研究了一类运输工具受物流网络节点最大单批处理能力及运输工具总运输能力双重能力约束的LRP问题[13]。 但是以上研究都没有涉及到关于危险品的选址或路线选择问题。而且，目前国内关于危险品选址或路线选择的文章也较少。王刊良等针对在有害危险品的运输网络中检查站设置的问题，以漏检有害危险品车辆的吨公里数最小化作为优化目标建立了评价检查站系统效率的模型[2]。 后来王刊良在有害物品的后勤管理方面，提出了害危险物品管理中的风险表示与风险分析方法，有害危险物品运输过程的选线以及有害危险物品处理点(如填埋场、燃烧厂)的选址模型[1]。 张敏等以路网的危险度瓶颈限