进藏物资托盘箱配备数量与成本研究

田润良，戴金池，张　颖，苏　枫

(1.军事交通学院 汽车指挥系，天津300161； 2.军事交通学院 研究生管理大队，天津 300161； 3.65151部队，沈阳110000)



● 军事物流Military Logistics

进藏物资托盘箱配备数量与成本研究

田润良1，戴金池2，张颖2，苏枫3

(1.军事交通学院 汽车指挥系，天津300161； 2.军事交通学院 研究生管理大队，天津 300161； 3.65151部队，沈阳110000)

为构建以集装箱为基础的军事物流体系，更好地开展进藏物资集装化示范工程，根据“进藏物资集装化示范工程”开展情况，介绍目前开展集装化运输的现状，探讨全面开展进藏物资托盘箱调运的相关理论问题。在考虑经济性原则下，构建以成本为目标的进藏物资托盘箱配备的数量模型，并通过实例分析历年开展进藏物资运输的情况，提出现阶段进藏物资运输需配备的托盘箱数量。

集装箱运输；空箱调运；集装箱配备；成本

我军每年进藏军需物资达数万吨，主要包括食品、药材、被装、油料等。此外，每年还会运输大量建材，如2014年，汽车部队通过青藏线共运输近××万t水泥。散装运输为目前进藏物资运输采用的主要方式，因而存在着大量的反复装卸作业问题，且军需物资多采用纸箱与编织袋包装，反复装卸，易引起货损货差[1]。以从西部战区经铁路运达格尔木，再经青藏公路运到拉萨，最后由驻藏汽车部队组织下送为例，物资一般需进行8次左右装卸，需要大量的装卸力量，产生高昂的人工装卸费用。据测算，1 t水泥装卸费用在100元左右，年总装卸费约900万元，由于反复装卸，运往西藏的水泥平均损耗率高达3%，按在拉萨购买1 t水泥近700元计，每年损耗费达189万元。所以，开展集装化运输，不但能带来军事效益，还能带来很大的经济效益。

为加快现代军事物流体系建设，创新运输投送保障新模式，推动我军集装箱运输发展，原总后军事交通运输部于2015年开始，针对进藏物资运输面临的一系列问题，开展了“进藏物资集装化示范工程”，希望为构建以集装箱为基础的现代军事物流体系打下基础。

1　进藏物资军事运输的基本情况

从方向上看，我军目前公路运输力量多部署于青藏线、川藏线及新藏线沿线，这些地区运输任务重、运输条件差，各汽车部队在完成进藏物资运输任务等方面一直发挥着极其重要的作用。

1.1进藏物资集装化运输现状

自2015年起，总部机关在西藏开始试行“进藏物资托盘箱公路运输”工作。汽车部队目前大量编配的“ND1626”等运输车型不能运输国际标准的20英尺集装箱，同时部队缺少标准集装箱的装卸载工具，主要还是依靠人工装卸，因此在“进藏物资托盘箱公路运输”工作中采用了能够使用现配车型运输的1 t型1 100 mm×1 100 mm×1 300 mm托盘箱。考虑到边防部队没有很好的装卸场地，提出了对托盘箱5面可拆卸功能的需求，方便在各种条件下实现人工快速掏箱(如图1所示)。

1.2进藏物资运输流程

不考虑体制编制调整的情况下，进藏物资托盘箱运输流程有以下几步：①需求单位提报计划，逐级上报，由原军交运输部审核后，制订相应的运输计划；②原军交运输主管部门将制订好的运输计划，逐级下达到需求单位以及具体负责的运输单位和仓库；③仓库之间依据计划的运输量，进行托盘箱的调运；④运输单位按计划日期到仓库装载物资；⑤将物资运输到指定的仓库并卸载托盘箱；⑥由当地负责的运输单位配送或需求单位自行提取托盘箱。托盘箱的回收过程跟运送过程相反。

2　配备与调运问题的理论分析

分析影响托盘箱配备与调运问题的相关因素，对比目前部队集装箱运输的管理体制和运输流程，提出合理的配备与调运模型，是正确理解配备与调运问题的关键。

2.1模型流程描述

从进藏物资集装化运输流程来看，可将其看为各地、各仓库之间的托盘箱的调运问题，因此可简化托盘箱的流程[2]：进藏物资运输主要涉及四川、青海、西藏3个地区及各仓库，以成都、格尔木、拉萨作为3个节点(三角形)，假设所有进入该地区的物资需先经过这3个节点，它们各自下辖有若干仓库(圆形)，调运过程主要在它们之间进行(如图2所示)[3]。

图2　模型示意

2.2影响因素分析

①运输需求量。运输需求量在很大程度上可以代表托盘箱的需求量，一般运输需求量增加时，托盘箱需求量也会增加。②购置成本。配箱太少，则周转效率低下，甚至影响任务按时完成；配箱太多，则成本过高。③运输成本。运输成本太高时，通过调运解决需求便不如增配空箱经济。④存储成本。如果需求量与供给量失衡，会产生很大的空箱闲置成本。⑤周转效率。周转效率的高低直接影响需要的托盘箱数量，更高的周转效率意味着更少的配箱量[4]。

2.3参数设定

(1)节点参数。设R为虚拟节点集合，i，j∈R。Q为仓库集合，m，n∈Q。T为计划周期集合，t∈T。αim为i节点与m仓库的关系，0-1变量：αim=1，m仓库在i节点的覆盖范围内；αim=0，m仓库不在i节点的覆盖范围内。βmn为m仓库与n仓库的关系，0-1变量：βmn=1，m仓库与n仓库可以实施调运；βmn=0，m仓库与n仓库不可以实施调运。

(3)其他参数。设Dmt为t时期m仓库托盘箱空箱需求量，m∈Q；Wmt为t时期m仓库空托盘箱供给量，m∈Q；Kijt为t时期i节点到j节点的空箱调运能力，i≠j；Kmnt为t时期m节点到n节点的空箱调运能力，m≠n；Kimt为t时期i节点到m仓库的箱调运能力；Vij为i节点到j节点的运输时间，i≠j；Vmn为m仓库到n仓库的运输时间，m≠n；Vim为i节点到m仓库的运输时间。

(4)模型决策变量。设Ym为m仓库的初始托盘箱配备量；Imt为t时期m仓库托盘箱库存量；Xijt为t时期i节点到j节点的空托盘箱运输量，i≠j；Xmnt为t时期m仓库到n仓库的空托盘箱运输量，m≠n；Ximt为t时期i节点到m仓库的空托盘箱运输量；dmt为t时期m仓库使用的托盘箱数量[5]。

3　模型构建与求解

依据之前对进藏物资运输流程的分析，在合理假定条件的基础上，确定目标函数与约束条件，并对模型进行求解。

3.1模型假设

(1)假设一类节点，其需求由覆盖范围内所有仓库的需求决定，本身不产生托盘箱的供给和需求，同时其周转效率很高，不存在空箱堆积和存储费用，是一个虚拟的收发节点。

(2)每个节点下属有多个仓库存在，每个仓库均存在托盘箱的供给、需求。

(3)所有节点的需求都必须被满足，并且优先满足自身。

(4)在完成初始托盘箱配置后，在调运期间不再购置新箱，需求的空缺通过调运来满足。

(5)各仓库的空箱存储费用已知。

(6)各节点间运输费用与运输能力已知。

(7)不考虑托盘箱的报废与维修[6]。

3.2目标函数

总成本最优：

式中：i,j∈R；m,n∈Q；t∈T。该函数表示总成本由空箱运输成本、存储成本、购置成本决定。

3．3约束条件

(1)

dmt=Dmt

(2)

(3)

Xijt≤Kijt

(4)

Xmn≤Kmn

(5)

Ximt≤Kim

(6)

(7)

(8)

其中：i,j∈R；m,n∈Q;t∈T；式(1)表示空箱流量守恒；式(2)表示所有运输需求都必须被满足；式(3)表示自身的需求优先被满足；式(4)～式(6)分别表示对空箱调运能力的限制；式(7)、式(8)是运输线路上的守恒。

4　算例求解

托盘箱运输在R1、R2、R3三个地区之间开展。R1区域内主要涉及2个仓库Q1与Q2，R2区域内主要涉及2个仓库Q3与Q4，R3区域主要涉及3个仓库Q5、Q6、Q7，总运输任务为12万t。

(1)αim取值。根据运输节点示意图可知各节点与仓库之间的覆盖关系，αim的取值见表1。

表1　各节点(i)、仓库(m)的覆盖关系(αim)

(2)βmn取值。当m=n时，βmn=0；当m≠n时，βmn=1。

(3)T取值。选取的调运计划周期为4。

(4)空箱运输成本。各节点、仓库间的空箱运输单位成本见表2。

表2　空箱运输成本

(5)托盘箱的购置成本。托盘箱的购置成本为P=2 000元。

(6)仓库储存成本。单位仓储成本Hm固定为15元。

(7)各仓库托盘箱需求情况见表3。

表3调运周期内各仓库托盘箱空箱需求

(8)运输能力和运输时间占比见表4。运输时间占比=运输时间/T×100%。

结合数据，利用Lingo 9.0对模型求解，经计算后得到使调运期内相关总成本最小的配置见表5。

表5　各仓库托盘箱配备量及总成本

5　结　语

由以上可知，如果进藏物资运输全部采用自备托盘箱形式，一年总运输任务为12万t物资，分为4个周期进行的调运过程中，大约需配备托盘箱22 400个，总的空箱调运总成本最优为45 367 454元，购箱成本占了其中的主要部分。单就每年的水泥运输而言，年总装卸费用高达900万元，损耗费用189万元，平均每年节省约1 000万元的经费，5年内即可收回成本。

[1]赵方庚，石晓燕.加强军用物资集装化建设的策略分析[J].包装工程，2013(9)：127-130.

[2]魏雪婷.海陆联运下可折叠集装箱配置问题研究[D].大连：大连海事大学，2014 .

[3]施亚萍，陈兵.铁路集装箱空箱调运最优化方案研究[J].铁道经济研究，2010(2)：41-45.

[4]刘小伟，杨磊，吴文娟.国外托盘共用模式及对我国的启示[J].铁道货运，2015，33(3)：47-51.

[5]吴建国.班轮公司集装箱配备总量研究[D].大连：大连海事大学，2011.

[6]张迅.如何衡量集装箱配备量[J].集装箱化，2006(2)：34-36.

(编辑：史海英)

Quantity and Cost of Pallet Containers for Transporting Supplies to Tibet

TIAN Runliang1, DAI Jinchi2, ZHANG Ying2, SU Feng3

(1.Automobile Command Department, Military Transportation University, Tianjin 300161, China；2.Postgraduate Training Brigade, Military Transportation University, Tianjin 300161, China；3.Unit 65151, Shenyang 110000, China )

In order to construct a container-based military logistics system and promote Containerization Demonstration Project of Supplies for Tibet, this paper introduces the current development of containerized transport of our army and elaborates the theories concerning this issue. A cost-based quantity model of the pallet containers for Tibet supplies is built. Case studies are used to analyze the transportation of supplies for Tibet in the past years and the number of pallet containers needed at present for transporting supplies to Tibet is proposed.

container transport; empty container transportation; container equipment; cost

2015-12-08；

2016-01-05．

田润良(1961—)，男，博士，教授，硕士研究生导师．

10．16807/j.cnki.12-1372/e.2016.07.011

U169.72

A

1674-2192(2016)07- 0048- 04