低碳视角下徐州市生鲜蔬菜“最后一公里”配送研究

陈莎莎 等

摘要：本文以徐州市为例，就其主要蔬菜批发市场和零售终端的生鲜蔬菜“最后一公里”配送问题进行了实地调研，并建立了一个基于带时间窗约束下的车辆路线优化模型，找出了总成本最小的配送方案，以解决徐州市生鲜蔬菜“最后一公里”配送难题，实现蔬菜“真正的生鲜”。

关键词：生鲜蔬菜 最后一公里 配送 软时间窗

1 徐州市生鲜蔬菜“最后一公里”配送现状与存在的问题

随着城市发展速度的加快，生鲜蔬菜的需求也大大增加。徐州市正处于车辆高速扩展及房地产行业的高速发展阶段，市区批发市场的地理分布格局逐渐稳定，市场80%分布于三环路以外，主要分布于城市环路与放射线交叉或者衔接高速道路的地区，包括七里沟蔬菜批发市场、淮海蔬菜批发市场、铜山县蔬菜批发市场、丰县蔬菜批发市场、贾汪蔬菜批发市场、风华园蔬菜批发市场。

根据六大批发市场蔬菜交易量占全市交易总量的比例，结合批发市场周边交通情况和道路通行量，淮海蔬菜批发市场是徐州市最大的蔬菜流通批发市场，承担着约70%的蔬菜供应，其生鲜蔬菜配送的模式主要有直销型、契约型和联盟型三种。在联盟型配送模式中，徐州市区的蔬菜批发市场（七里沟蔬菜批发市场、淮海蔬菜批发市场、铜山县蔬菜批发市场、丰县蔬菜批发市场、贾汪蔬菜批发市场、风华园蔬菜批发市场）和零售终端（易初莲花、大润发、家乐福、沃尔玛、新一佳）处于模式的核心地位，其他的蔬菜生产商、批发商、运输商、加工保鲜企业等处于从属地位。近年来此配送模式迅速发展起来，但仍然存在以下问题：

1.1 缺乏低碳配送“最后一公里”的意识。为了提高自身市场的竞争能力，徐州现有的配送企业往往只追求配送速度和保障货物安全，忽略了节约社会效益，尤其是配送过程中，需求点都相对分散，配送之间缺乏有效的合作，导致在“最后一公里”乃至整个配送系统中忽视“最后一公里”的能源节约效益和低碳化。

1.2 生鲜蔬菜配送网络布局不合理。立足于徐州目前的配送网络，多数配送企业还从事单一功能的配送，没有形成与现代化城市配送网络相匹配的网络布局，不可避免地存在物流服务功能不全面，增值效益低，运输路线重复交错等问题，从而造成蔬菜大量损耗，制约经济效益的增加以及配送过程中碳排放量超标。

1.3 市区交通日益拥堵、超市分布街区化是摆在生鲜蔬菜 “最后一公里”配送最突出的难题。虽然徐州市交通局通过发放特殊时段车辆通行证来缓解交通压力，但仍然无法协调配送蔬菜车辆出现的重复交错运输、无效率运输等不合理情况，对周边交通状况形成较大压力，配送标准化程度难以提升，碳排放量居高不下。

1.4 相关政策支持不足。徐州作为全国重要的交通枢纽之一，想要形成完整成熟的生鲜配送网络，需要政府大力支持为其发展创造良好的外部环境。徐州市交通局对蔬菜配送车辆都有严格的区域限制，基本上都不能进入徐州的市中心，造成生鲜配送车辆只能绕道配送或将厢式货车的货物化整为零，采用面包车运输，由此造成配送效率的低下和装卸搬运过程中的损耗，也在无形中增加碳排放量。

2 基于带时间窗约束下的生鲜蔬菜配送车辆路线优化模型

徐州市生鲜蔬菜配送路径优化模型可以描述为：在七里沟生鲜配送中心和易初莲花、大润发、家乐福、沃尔玛和新一佳这五所大型超市的地理位置已知的情况下，调配多台配送车辆从七里沟生鲜配送中心出发，为易初莲花、大润发、家乐福、沃尔玛和新一佳这五所大型超市提供配送服务。其中，各个超市的需求量、期望及可接受配送时间已知，配送车辆的载重量及最大行驶距离已知，且运输工具为配备有冷冻、冷藏设备的货车，要求合理安排各配送车辆的客户群体，制定有效的配送路径。在保证产品需求量、时间窗、有害气体排放量总体不变的前提下，各蔬菜批发市场应该尽可能地实现总配送成本最小化。其中配送成本主要包括运输成本、货损成本、能源成本和固定成本。

2.1 为了将问题抽象为数学模型，先假设如下

2.1.1 本文以七里沟生鲜配送中心和易初莲花、大润发、家乐福、沃尔玛和新一佳这五所大型超市生鲜蔬菜低碳、低成本、低能耗的配送问题作为实证研究对象。

2.1.2 配送车辆车型统一且无超载现象。在城市物流运输中，大型货车所能行驶的道路极其受限，且制冷条件较差，对于短距离运输来说，中型货车的应用更为广泛。七里沟拥有一定数量的中型货车，车辆的运输规格与型号一致，且配送速率为常数，保持固定不变。在徐州城市物流环节中，交警对于货车超载的监管更为严格，且从自身交通安全角度考虑，货载量应该严格控制，中型货车的生鲜蔬菜运输量不得超过2.5吨。

2.1.3 配送路径和配送车辆一一对应。由于七里沟生鲜配送中心距离蔬菜批发市场和各家连锁超市的距离都不远，所以补货量不大，每条路径安排一辆车即可，同时，一辆车也只为一条配送路径服务，并且每辆车可为多个客户服务，每个客户只能被一辆车服务。

2.1.4 全封闭式配送车辆管理。配送车辆在完成生鲜蔬菜配送任务后，立即返回七里沟生鲜配送中心进行车辆清理和维护。

2.1.5 地理位置及需求量均已知。在徐州市的生鲜配送过程中，七里沟生鲜配送中心和五家大型连锁超市的地理位置是已知的，由此也就可以知道配送中心到个超市的距离、各超市之间的距离。同时，由于各家超市的订单需求量也会提前几天汇总到配送中心，以便进行备货和配货工作，不需要配送中心进行预测。

2.1.6 客户需求必须保障。超市对生鲜蔬菜的需求分为准确性、时效性和安全性三方面，准确性即是指配送的生鲜蔬菜尽量避免出现货差，种类和数量须与超市提供的订单相一致，时效性即为送达时间不应超过超市可接受的时间范围，并尽量做到在客户期望的时间段将生鲜蔬菜送达各大超市。

2.1.7 各路段时耗已知。徐州市生鲜蔬菜的配送时间集中在凌晨三点至早上七点，几乎不存在交通拥挤问题，按照交通规定进行配送即可，所以，配送车辆在各超市之间、超市与配送中心之间行驶所需时间范围是可以根据以往经验进行判断的，能保证在该时间段内车辆可通过该路径的概率超过95%，降低配送过程中的油耗、时耗以及配送过程中有害气体排放量。

2.1.8 本文假设在整个蔬菜运输过程中，车辆的运输温度恒定不变，且生鲜蔬菜的腐坏与运送时间密切相关。

2.2 数据处理

以徐州市南三环路段为例，假设路网为方格路网，且左右对称。其中，承担单一配送服务的5个超市分别为易初莲花超市、大润发超市、家乐福超市、沃尔玛、新一佳超市，配送的生鲜蔬菜保存期限为24小时，产品随时间的变质函数为：Qi′=Qie-t/200，配送温度为0℃，售价平均为10元/件。运送车辆的容量为300件，车辆平均行驶速率为60公里/小时，单位里程的运输成本为2.5元/公里，车辆固定成本约为150元/次。徐州市主要由6个蔬菜批发市场和5个连锁超市组成的市场区域，在传统的物流配送模式下，完成1次配送至少需（6+5）×2=22条线路，即需要11辆货车在配送点和需求点之间进行往返配送。

表1 徐州市生鲜蔬菜配送成本一览表

注：1.车辆的最大运载量2.5吨；2.单位里程的运输成本为2.5元/公里；3.车辆固定成本约为150元/次。

任一家连锁超市的潜在需求量至多是配送车箱体容积的2/5，且车辆行驶距离不小于10公里，在此约束条件下随机产生各连锁超市生鲜蔬菜的潜在需求量。通过调研数据分析徐州市5家连锁超市数量与实际生鲜蔬菜配送的实际状况，本研究命各5家连锁超市的地理位置在边长为10公里的正方形内产生，七里沟生鲜配送中心的地理坐标是（0，0），且七里沟生鲜配送中心与其他5家连锁超市商定好的配送时间窗[tai，tbi]处于早上七点至十二点之间，且配送时间窗长度均为30分钟，即tbi-tai=30，因此生鲜配送时间约束[tai，tbi]皆为[20，300]。根据以往经验估算5家连锁超市的配送服务时间（单位：分钟）可由已知的连锁超市潜在需求量除以20。随机产生的顾客资料如表2所示，优化结果分析如表3。

表2 徐州市顾客需求资料

表3 优化结果分析

注：1.车辆的最大运载量2.5吨；2.单位里程的运输成本为2.5元/公里；3.车辆固定成本约为150元/次。

计算结果显示，要想顺利完成整项配送工作，配送服务中心需要5量配送车，其总运输成本为501元，货损成本为30.4元，能源成本为297元，车辆固定成本为750元，总成本为1578.4元。若采取传统的生鲜蔬菜配送模式，完成1次配送至少经过22条线路（往返），需要11辆货车，运输总成本为1159元，货损成本为54.4元，能源成本553元，车辆固定成本为1650元，总成本为3384.4元，节省了53.3%。通过上述比较可以看出，本文采用带时间窗约束下的生鲜蔬菜配送车辆路线优化模型能够获得较优解。

3 结束语

生鲜蔬菜是人们日常生活的必需品之一，向居民提供价格低廉、新鲜绿色的蔬菜也是创建和谐社会的关键。基于低碳视角下，生鲜蔬菜配送过程在满足客户要求的时效性和安全性的同时，徐州市还要合理规划蔬菜批发市场以及生鲜蔬菜销售网点，降低流通成本，实现蔬菜流通的渗透；进一步加大环城道路建设、公共停车场建设等公益性基础设施，有效提高生鲜蔬菜装卸搬运作业效率，减少生鲜蔬菜的间接运输成本；大力发展冷链物流，减少生鲜蔬菜产后运输和跨季节储存损耗，促进菜农的收入，降低居民购买价格，实现生鲜蔬菜“真正的新鲜”。

参考文献：

[1]王海丽，王勇，曾容长.带时间窗的易腐食品冷藏车辆配送闯题[J].工业工程，2008，3：127-139.

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[3]徐旭.低碳物流的内涵、特征及发展模式[J].商业研究，2011（4）：183-187.

基金项目：江苏省创新创业训练计划——低碳经济视角下徐州

市生鲜蔬菜“最后一公里”配送调查研究（201411998050Y）。