路径成本优化模型
线路优化模型的基本原理
线路优化模型的基本原理
线路优化模型（Route Optimization Model，ROM）是一种智能优化系统，能够帮助企业更好地规划配送路径。
这些路径范围广泛，从制造商向零售商配送，服务车辆从收集资料向中央办公室上传数据，再到企业员工出差，都可以涵盖。
线路优化模型是基于数学解算技术发展起来的。
它有助于更好地安排任务路线和活动计划，确保配送更加精确有效、节省成本。
它的正确配置可以显著提高供应链运营效率，有助于识别冗余、避免安排资源浪费，有利于提高企业的客户体验。
线路优化模型通常分为三个步骤。
首先，企业需要准确设定目标，此时将不同的配送任务、发货点、路线等信息录入系统中。
其次， ROM 通过处理复杂的数学理论和模型，根据设定的任务规则和权重来找出优化的路径；最后，系统根据地理信息系统、用户登录及其他信息，将优化的路线可视化，并将路径信息以二维代码的形式显示出来。
作为一种智能优化模型，线路优化模型真正实现了从业务构想到实际实施之间的无缝连接。
它可以帮助企业更好地解决许多复杂问题，提高企业服务水平，为企业带来更多机遇。
物流配送路径规划与优化模型
物流配送路径规划与优化模型物流配送是供应链管理中不可或缺的环节之一，它涉及到将商品从生产地运送到销售点的过程。
在传统的物流配送中，企业通常会面临一些问题，例如运输成本高、配送时间长、配送路径复杂等。
因此，对物流配送路径进行规划与优化变得非常重要。
路径规划是指通过科学的方法确定物流配送的最佳路径，以达到运输成本最小、时间最短、效率最高的目标。
而路径优化则是在规划的基础上，进一步优化路径方案，以提高整体的配送效能。
一、物流配送路径规划在进行物流配送路径规划时，需要考虑以下几个因素：1. 货物特性：不同的货物具有不同的特性，例如体积、重量、易损性等，这些特性会影响配送的方式和路径选择。
2. 配送中心位置：物流配送中心的位置选择将直接影响整个配送网络的效率。
一般而言，中心应选择在离销售点较近且交通便利的地方。
3. 配送需求：根据销售点的需求量和时间窗口，确定不同销售点的优先级，并结合货物特性和交通状况进行路径规划。
4. 交通状况：实时获取交通路况信息，分析道路拥堵情况，选择合适的路径，避免交通拥堵和延误。
二、物流配送路径优化物流配送路径优化是在路径规划的基础上进行的进一步优化，目的在于提高整个配送过程的效能，减少资源浪费。
1. 车辆调度：合理安排车辆的配送顺序，减少回程空载和重载的情况，以最大限度地利用资源和节省成本。
2. 车辆路径优化：采用先进的路径规划算法，结合实时的交通路况和销售点需求，动态调整车辆的行驶路径，减少运输时间。
3. 配送策略优化：根据不同销售点的需求量和交付时间窗口，灵活调整配送策略，让每一个销售点都能够在最短时间内得到供应，提高客户满意度。
三、为了更准确地进行物流配送路径规划与优化，研究者们提出了一系列的数学模型和算法。
1. TSP问题：旅行商问题是最基本的路径规划问题之一，目标是在给定的销售点之间找到一条最短路径，使得每个销售点都被访问且只被访问一次。
2. VRP问题：车辆路径问题是在TSP问题的基础上考虑了车辆容量限制的问题，即每个车辆所能承载的货物量有限。
物流配送优化模型及算法综述
物流配送优化模型及算法综述一、物流配送问题概述物流配送问题是指在给定的时间窗口内，从指定的供应点或仓库将货物分配到指定的需求点或客户，并通过最优路线和车辆载重量进行配送的问题。
其目标是通过合理的路线安排、货物装载和车辆调度，使得整个物流系统的运营成本最小化，同时满足各种约束条件。
二、物流配送优化模型1.车辆路径问题（VRP）车辆路径问题是物流配送问题的经典模型，主要考虑如何确定最佳配送路线和货物装载方案，以最小化总行驶成本或最大化配送效率。
其中常用的模型包括TSP（Traveling Salesman Problem）、CVRP（Capacitated Vehicle Routing Problem）和VRPTW（Vehicle Routing Problem with Time Windows）等。
2.货车装载问题（BPP）货车装载问题是指在给定的车辆装载容量限制下，如何合理地将货物装载到车辆中，以最大化装载效率或最小化装载次数。
该问题常常与VRP结合使用，以使得整个配送过程达到最优。
3.多目标物流配送问题多目标物流配送问题是指在考虑多种目标函数的情况下，如何找到一个平衡的解决方案。
常见的多目标函数包括成本最小化、配送时间最短化、节能减排等。
解决该问题常常需要使用多目标优化算法，如遗传算法、粒子群算法等。
三、物流配送优化算法1.精确求解算法精确求解算法是指通过穷举所有可能的解空间，找到最优解的方法。
常用的精确求解算法包括分支定界法、整数规划法、动态规划法等。
这些算法可以保证找到最优解，但在规模较大的问题上效率较低。
2.启发式算法启发式算法是指通过设定一些启发式规则和策略，寻找近似最优解的方法。
常用的启发式算法包括贪心算法、模拟退火算法、遗传算法等。
这些算法在求解复杂问题时效率较高，但不能保证找到最优解。
3.元启发式算法元启发式算法是指将多种启发式算法结合起来，形成一种综合的解决方案。
常用的元启发式算法包括蚁群算法、粒子群算法等。
供应链管理中物流运输策略的优化模型
供应链管理中物流运输策略的优化模型在供应链管理中，物流运输策略的优化模型扮演着至关重要的角色。
物流运输策略的合理选择和优化对于供应链的效率、成本和顾客满意度都有着深远的影响。
因此，建立一个可行的、科学的物流运输策略的优化模型是供应链管理中的重要课题之一。
物流运输策略的优化模型旨在寻找最佳的物流运输方案，以最小化运输成本、最大化运输效率、减少运输时间和提高服务质量。
下面将介绍一些常见的物流运输策略的优化模型。
1. 路线优化模型：路线优化模型是用于优化运输路径的一个重要模型。
它考虑了各种因素如运输距离、交通条件、货物特性、供应链中的环境因素等。
通过选择最佳的运输路径，可以减少时间、成本和能源消耗。
在路线优化模型中，需要考虑以下几个环节：起点和终点的选择、中途停留点的选择、运输方式的选择等。
通过数学建模、运筹学和优化算法，可以找到最佳路径，以降低物流成本并提高效率。
2. 调度优化模型：调度优化模型是为了最大程度地利用运输资源，提高运输效率。
调度优化模型可以帮助确定最佳的车辆安排、装货顺序、交货时间等，以最大限度地减少等待时间和非运输时间。
这可以帮助减少运输成本，提高运输效率和顾客满意度。
通过调度优化模型，可以实现以下目标：提高车辆利用率、减少货物滞留时间、缩短运输周期、提高送货准时率等。
这些目标的达成将带来更高的效益和更好的客户服务。
3. 仓储和配送模型：在供应链管理中，仓储和配送环节也是关键环节之一。
通过仓储和配送模型，可以确定最佳的仓储位置、库存水平、配送策略等，以最大程度地减少仓储成本和配送成本。
仓储和配送模型需要考虑以下因素：仓储设备的选择、仓储设施的布局、库存管理策略、配送路线的选择等。
通过综合考虑这些因素，并运用数学建模和优化算法，可以找到最佳的仓储和配送方案，以提高运输效率并降低成本。
4. 物流信息管理模型：物流信息管理模型是指利用信息技术和系统来管理和优化物流运输过程。
它包括信息采集、信息传输、信息分析等各个环节，通过准确获取和处理内外部的物流信息，可以提高物流运输的可见性、响应速度和决策效果。
物流运输路线优化模型研究
物流运输路线优化模型研究物流运输是现代经济发展中不可或缺的一环，而物流运输路线的优化则是提高效率、降低成本的重要手段。
为了解决物流运输中的路线选择问题，学者们提出了许多优化模型。
本文旨在通过研究和分析不同的物流运输路线优化模型，探讨其方法和优缺点。
一、传统的物流运输路线优化模型1. TSP模型（旅行商问题）TSP模型是最经典的物流运输路线优化模型之一。
它的目标是找到一条最短路径，使得经过所有城市，且回到起点。
TSP模型虽然简单易懂，但是当城市数量增加时，计算复杂度呈指数级增长，难以应用于实际物流环境中。
2. VRP模型（车辆路径问题）VRP模型是一种更为复杂的物流运输路线优化模型。
它考虑到了多车辆、容量限制、时间窗口等实际问题，使得其在解决实际物流运输中的路线选择问题上更具有实用性。
VRP模型可以通过遗传算法、模拟退火等启发式算法求解，但问题规模增大时，求解过程的时间复杂度也呈指数级增长。
二、改进的物流运输路线优化模型1. 基于模糊集的物流运输路线优化模型传统的物流运输路线优化模型大多只考虑到了时间和距离等数值因素，忽略了很多实际环境中的不确定性。
模糊集理论可以有效地处理模糊性和不确定性，因此运用模糊集理论构建的物流运输路线优化模型更能适应实际情况。
这种模型可以综合考虑路线长度、时间窗口、交通拥堵等因素，并通过模糊推理方法得出最优路线。
2. 基于人工智能的物流运输路线优化模型近年来，人工智能技术的快速发展为物流运输路线优化带来了全新的思路。
人工智能技术可以通过大数据分析、机器学习等方法，从历史数据中学习和总结经验，为物流运输提供更智能的路线选择。
例如，利用深度学习技术可以对交通拥堵情况进行实时预测，并根据预测结果调整路线，以提高运输效率。
三、物流运输路线优化模型的优缺点1. 优点：（1）提高运输效率：物流运输路线优化模型可以通过合理规划路线，避免交通拥堵，减少运输时间，提高运输效率。
（2）降低运输成本：优化后的路线可以减少里程、节省燃料消耗，降低运输成本。
物流配送路径优化问题的数学建模与求解研究
物流配送路径优化问题的数学建模与求解研究随着全球化的发展，物流配送成为现代社会不可或缺的一环。
物流配送路径的优化对于提高效率、减少成本以及满足客户需求非常重要。
因此，数学建模与求解研究是解决物流配送路径优化问题的有效方法之一。
物流配送路径优化问题的数学建模主要涉及到两个方面的内容：节点选择和路径生成。
首先，节点选择指的是在给定的一组客户节点中选择一部分节点作为配送路径的起点、终点和经过的中间节点。
其次，路径生成是指根据所选择的节点，生成一条满足要求的最优路径，使得物流配送的总成本和时间最小化。
在数学建模的过程中，我们需要定义一些关键的参数和变量。
其中，节点的位置和距离、客户需求量以及运输成本是决定物流配送路径的关键因素。
我们可以使用图论的方法来表示物流网络，其中节点代表客户信息，边表示节点之间的路径。
然后，运用数学模型来表示路径选择和路径生成的过程。
在路径选择方面，我们可以考虑使用贪心算法或者启发式算法。
贪心算法的思想是每次选择最优的局部解作为全局解，通过不断的迭代求得最优路径。
启发式算法则是通过设置适应度函数来评估路径的好坏，然后通过模拟退火等策略来寻找最优解。
在路径生成方面，可以使用最短路径算法，比如迪杰斯特拉算法或者弗洛伊德算法。
这些算法可以帮助我们找到从起点到终点的最短路径，并考虑物流配送中的特殊要求，比如货物的体积和重量限制。
同时，我们还可以考虑使用动态规划来解决具有多个约束条件的问题，以得到更加精确的求解结果。
数学建模和求解研究在物流配送路径优化问题中有着广泛的应用。
它可以帮助企业优化运输成本，在有限资源的情况下提供快速、高效的物流配送服务。
通过合理的路径规划和资源调度，企业可以降低成本、提高效率，并且满足客户的不同需求。
然而，在实际应用中，物流配送路径优化问题依然存在一些挑战。
比如，在大规模网络中，节点数量庞大，路径的组合爆炸性增长，导致求解问题变得非常困难。
此外，还有一些其他的实际约束条件需要考虑，比如交通拥堵、道路限制等。
冷链物流配送路径规划优化模型研究
冷链物流配送路径规划优化模型研究冷链物流在当今社会中发挥着重要的作用，特别是在食品、医药等行业中。
为了保证货物在运输过程中的新鲜度和质量，冷链物流配送路径规划是一个必不可少的环节。
本文将研究冷链物流配送路径规划优化模型，以提高物流效率和降低成本。
首先，我们需要确定研究的对象。
冷链物流的配送路径规划涉及到多个因素，如货物类型、温度要求、运输工具等。
我们可以选取一个具体的场景来进行研究，比如食品配送。
在这个场景中，我们需要考虑食品的特性、运输时间和距离、配送点等因素。
接下来，我们可以建立一个数学模型来描述冷链物流配送路径规划的问题。
一般来说，路径规划问题可以视为一个优化问题。
我们的目标是找到使得总体成本最低的路径方案。
为了实现这个目标，我们可以引入一些约束条件，如温度要求、配送时间窗口等。
在建立数学模型之后，我们可以使用某种求解算法来寻找最优解。
常见的算法包括遗传算法、模拟退火算法等。
这些算法能够通过迭代优化的方式找到最优路径方案。
当然，选择适合的算法也是一个关键的步骤，需要考虑问题的规模和求解时间等因素。
除了算法选择，我们还可以考虑引入其他的技术手段来改进路径规划结果。
例如，可以利用物联网技术来收集实时的温度数据，以保证货物在运输过程中的质量。
同时，也可以利用数据挖掘和预测分析的方法来预测需求和优化配送计划。
在实际应用中，我们还需要考虑一些实际的因素，如交通拥堵、天气条件等。
这些因素都可能对路径规划结果产生影响，因此需要在模型中进行合理的考虑。
例如，可以引入实时交通数据来动态调整路径方案。
最后，我们可以通过实际案例和仿真实验来验证提出的模型和算法的有效性。
可以选择一些典型的城市或地区进行实地测试，比较优化模型与传统模型的配送效果和成本差异。
同时，也可以利用仿真平台进行大规模的实验，以验证模型的可行性和稳定性。
总结起来，冷链物流配送路径规划优化模型的研究对于提高物流效率和降低成本具有重要的意义。
通过建立数学模型、选择合适的求解算法和引入其他技术手段，我们可以找到最优的配送路径方案。
物流配送路径优化模型研究
物流配送路径优化模型研究在现代社会中，物流配送是供应链管理中至关重要的一环。
物流配送路径的优化对于提高物流运作效率、降低运输成本、提升人们的生活品质具有重要意义。
为了实现物流配送路径的优化，研究者们提出了多种模型和方法。
本文将探讨几种常见的物流配送路径优化模型，并分析各自的优势和适用场景。
一、启发式算法模型启发式算法是一种通过经验和直觉指导求解问题的算法，常用于解决复杂问题。
在物流配送路径优化中，著名的启发式算法包括遗传算法、模拟退火算法和蚁群算法。
1. 遗传算法遗传算法是人工智能领域的一种优化算法，通过模拟生物进化的过程来寻找问题的最优解。
在物流配送路径优化中，遗传算法可以通过编码和进化运算来生成与解决方案。
它具有全局搜索能力和较强的自适应性，但也存在着计算复杂度较高的问题。
2. 模拟退火算法模拟退火算法受到固体物理学中固体退火过程的启发，通过模拟退火过程来搜索问题的最优解。
在物流配送路径优化中，模拟退火算法可以通过接受较差解的概率来避免陷入局部最优解。
它具有全局搜索能力和较好的收敛性能，但需要选择合适的参数和初始解。
3. 蚁群算法蚁群算法是模拟蚂蚁觅食行为的一种启发式算法，通过蚁群中蚂蚁之间的信息交流和跟踪来寻找问题的最优解。
在物流配送路径优化中，蚁群算法可以通过模拟蚂蚁的行走路径来确定最优的配送路径。
它具有较好的全局搜索性能和自适应性，但需要选择合适的参数和初始解。
二、线性规划模型线性规划是一种通过线性目标函数和线性约束条件来求解问题的数学模型。
在物流配送路径优化中，线性规划模型可以通过建立配送路径的数学表示来求解最优路径问题。
线性规划模型具有计算速度快、精确度高的优势，适用于问题结构简单且参数明确的情况。
三、网络流模型网络流模型是一种将物流配送问题转化为网络问题由网络流算法求解的方法。
在物流配送路径优化中，网络流模型可以将配送路径建模为有向图，通过最小费用流或最大流算法来确定最优路径。
网络流模型具有较强的表达能力和求解能力，适用于中小规模的物流配送问题。
基于线性规划的物流配送路线优化模型
基于线性规划的物流配送路线优化模型物流配送是现代社会经济发展的重要组成部分，效率优化是物流配送管理中的关键问题。
基于线性规划的物流配送路线优化模型能够帮助企业提高物流配送效率，降低成本，提升整体竞争力。
首先，我们需要了解线性规划（Linear Programming, LP）的基本概念和原理。
线性规划是一种通过线性目标函数和一组线性约束条件来寻求最优解的数学优化方法。
在物流配送中，LP可以用来确定各个配送路径上的货物运输量，以最小化总运输成本或最大化运输效益。
其次，物流配送路线优化模型的建立需要考虑以下几个关键要素：1. 发货点和收货点的位置和数量：根据企业的发货点和收货点的分布情况，确定模型中需要考虑的节点和规模。
2. 运输能力和需求：需要确定每个配送节点的运输能力以及各个收货点的货物需求量，这些数据将作为线性规划模型的输入。
3. 运输成本和时间：不同配送路径的运输成本和时间成本各不相同，需要将这些因素纳入模型中，并根据实际情况进行权衡。
4. 供应链中的其他限制条件：除了运输成本和时间，还可能存在其他限制条件，如车辆容量、路段拥堵情况等。
这些条件需要被纳入线性规划模型中，以确保最终方案的可行性和有效性。
在基于线性规划的物流配送路线优化模型中，主要包含以下几个步骤：1. 收集数据：收集相关的物流配送数据，包括发货点和收货点的位置、数量和货物需求量，以及运输成本和时间等信息。
2. 建立数学模型：根据收集到的数据，建立线性规划模型，明确目标函数和约束条件，以求得最优的物流配送方案。
3. 定义决策变量和约束条件：根据实际情况，明确模型中的决策变量和约束条件，例如每个节点的货物运输量、车辆的最大容量等。
4. 求解最优解：利用线性规划求解器或数学优化软件，将建立的模型输入求解器中，并运行求解器以获得最优的物流配送路线。
5. 优化结果分析：分析求解得到的最优解，评估其可行性和有效性，与现有方案进行对比，确定改进空间和优化策略。
集装箱运输优化模型及多目标决策支持
集装箱运输优化模型及多目标决策支持在现代物流中，集装箱运输成为了全球贸易的重要方式之一。
为了提高集装箱运输的效率和降低运输成本，运输优化模型和多目标决策支持成为了研究的热点。
本文将探讨集装箱运输优化模型及多目标决策支持的相关内容。
一、集装箱运输优化模型集装箱运输是一个复杂的问题，涉及到货物选择、装运路径、运输方式等多个因素的综合考虑。
为了找到最佳的运输方案，可以利用数学模型来进行优化。
下面介绍两种常见的集装箱运输优化模型。
1.1 集装箱装箱优化模型集装箱装箱优化模型旨在找到最佳的装箱方式，使得在满足一定约束条件下，集装箱的利用率达到最大化。
具体来说，装箱优化模型要考虑货物的体积、重量、形状等因素，以及集装箱的容积、承重限制等约束条件。
通过对这些因素进行数学建模和求解，可以得到最优的装箱方案。
1.2 集装箱运输路径优化模型集装箱运输路径优化模型旨在找到最短的运输路径，使得货物能够快速到达目的地，并尽量避免空载运输和重复运输。
该模型要考虑到货物运输中的各种约束条件，例如货物的优先级、配送中心的位置、运输工具的可用性等。
通过对这些因素进行数学建模和求解，可以得到最优的运输路径。
二、多目标决策支持随着全球贸易的发展，集装箱运输涉及到的决策变得越来越复杂。
在决策过程中，往往需要考虑多个目标，并且这些目标之间往往存在冲突。
为了支持多目标决策，可以借助决策支持系统。
2.1 多目标优化技术多目标优化技术旨在找到一组最优解，以满足多个冲突的目标。
常见的多目标优化技术包括线性规划、整数规划、动态规划等。
这些技术可以通过对多个目标进行数学建模和求解，得到一组帕累托最优解，为决策提供多个可行的选择。
2.2 决策支持系统决策支持系统是一种集成了多目标优化技术的信息系统，用于辅助决策者进行决策。
该系统可以通过汇集、整理和分析各种信息，帮助决策者了解不同方案的潜在风险和效益，从而做出理性的决策。
同时，决策支持系统还可以提供可视化的决策结果，以帮助决策者更好地理解和评估不同的选择。
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第 3 章港口集卡路径成本优化模型3.1 港口集卡作业模式分析3.1.1面向“作业路”的传统集卡作业模式目前，我国大部分港口采用龙门吊装卸工艺，其中岸桥、集卡、龙门吊是完成集装箱装卸的主要机械设备，岸桥负责对到港的船舶进行装卸作业，龙门吊对堆场的集装箱进行进出场作业，集卡衔接码头前沿岸桥和后方堆场龙门吊的之间工作，是港口集装箱进口、出口、转堆作业过程中的重要运输设备，其主要在岸桥与堆场之间及堆场各箱区之间作水平运输。
这些集装箱装卸设备只有相互协调、相互配合才能够保证集装箱装卸作业的顺利进行，否则会出现装卸设备等待现象和拥堵现象，降低设备资源的利用率和港口的物流能力。
但大部分港口目前仍采用传统的集卡作业模式，即面向“作业路” 的集卡作业模式。
该模式可描述为：港口工作人员根据装卸集装箱的业务量配置岸桥，且按照一定的比例为每台岸桥分配一定数量的集卡，从而形成由几辆集卡所组成的一组固定集卡为某一台特定的岸桥服务。
在整个集装箱的装卸作业过程中，集卡在预先设定的固定路线上行驶，岸桥、集卡和龙门吊形成固定作业线路运载集装箱。
在集装箱的进口作业中，首先由岸桥将船舶上需进口的集装箱放到等待卸船的空集卡上，然后装载进口集装箱的集卡沿固定路线行驶，并到指定的堆场箱区卸下集装箱，最后空车行驶到岸桥下等待下一个卸船作业。
同样在装船作业中，首先龙门吊将堆场箱区内的出口集装箱放在空集卡上，然后由集卡运输出口集装箱行驶到岸桥下等待装船作业，装船结束后集卡再空载行驶到堆场箱区进行下一个装船作业[56, 70]。
一般面向“作业路”的集卡作业模式会根据岸桥的配置数量安排需要服务的集卡数量，通常一台岸桥需要配置5~6 辆集卡，则所需集卡的总数量为装船和卸船岸桥总数的5 倍或6 倍[82]。
这种面向“作业路”的传统集卡作业模式下司机操作简单、便于管理、沿固定作业路线不易出错，但是随着信息技术的进步、港口物流业的发展，这一模式逐渐暴露出缺点，阻碍港口物流效率的提高。
其存在的弊端表现在以下几个方面：首先，如果某条作业路上集卡对岸桥的配置量是个已知的固定值，若集卡配置量少可能会导致岸桥等待集卡的现象，降低码头前沿的作业效率；相反，若集卡配置量过多又会产生资源的浪费、资源利用率低下；此作业路下可能会出现集卡排队等待的现象，而此时其它作业路可能集卡缺少，造成整个港口集卡资源的不合理利用，影响港口的整体运作效率。
其次，在面向“作业路”的作业模式下，集卡为某一特定的岸桥服务，当集卡完成一次作业后，空载回到堆场或者码头进行下一次作业，这造成集卡空载率较高、能源消耗大、运行成本高。
最后，集卡沿着固定的路径行驶，当码头上集卡数量过多时，易发生交通堵塞，这对码头的运作效率带来很大的不利影响。
3.1.2面向“作业面”的集卡作业模式通过对传统集卡作业模式的分析可以看出：在面向“作业路”的集卡作业模式下，集卡空载率高、能耗和时间浪费多、易出现集卡堵塞现象等，较大地影响了集卡作业效率。
要解决这一问题，就必须打破面向“作业路”的传统集卡作业模式，实现面向“作业面”的集卡作业模式。
在面向“作业面”的集卡作业模式中，集卡不在局限于服务某一固定的岸桥，而是多条作业路共享所有集卡，将装船、卸船和转堆收发等一系列需要集卡的作业整体调度，以保证集卡在卸载后可投入其它需要负载的作业路中，从而实现集卡重载进入堆场，重载离开堆场。
这不仅大大提高了集卡的重载利用率、缩短集卡的空载行驶时间和距离、减少空载率、减低能源成本，而且还提高了集卡与岸桥、龙门吊的协调度，增强整个港口集装箱物流系统的运作效率［83］。
两种集卡作业模式的具体对比，如表3-1所示。
表3-1面向“作业路”和“作业面”的集卡作业模式对比Table 3-1 Comparison of trucks operating mode for the "operation road" and "work surface"对比方面面向“作业路”的集卡作业模式面向“作业面”的集卡作业模式集卡空载行驶距离由于集卡服务于单一路径，空载距离占总行程的50%集卡服务于不冋路线，实现了重载重出”，缩短集卡空载行驶距离集卡利用率服务固定作业线，利用率低下动态整合调度，提高利用率对岸桥作业效率的影响由于岸桥成本远远咼于集卡成本，集卡不按时接受岸桥的服务造成岸桥作业效率摆脱了集卡服务于固定岸桥的限制，使集卡按照作业的具体情况接受岸桥服务，提高岸桥的服务效率实现途径人工调度，固定作业模式按照集卡路径最优化原则进行调度经济效益集卡空载成本和集卡的等待成本较高，减低经济效益缩短空载距离，提高装卸设备的协调运作、设备的利用效率，增加经济效益3.2 基于最短路径和最小等待时间的集卡调度模型鉴于面向“作业路”的传统集卡作业模式导致的集卡效率低和港口物流能力低，采用面向“作业面” 的集卡作业模式对集卡进行调度。
目前在面向“作业面” 的集卡作业模式下已提出了基于最短路径和最小等待时间的两种集卡调度模型，以期缩短集卡行驶距离、减少港口装卸设备的等待时间。
3.2.1 基于最短路径的集卡调度模型在集卡调度过程中，该模型的主要目标是集卡行驶距离最短且集卡配置数量 最少［54］。
即岸桥和龙门吊总是选择距离自身最短路径的集卡进行服务，该模型 保证了集卡行驶路程的最短化， 但是易导致集卡作业过程中的阻塞现象， 增加集 装箱装卸设备的等待时间，降低装卸设备的利用效率，提高集卡作业成本。
YN YN目标函数： minX ij S j1i1 i S j S ij （3-1）约束条件：YN X ij yca i i j1 1,2, ,YN （3-2）YNX ijycn i j i11,2, ,YN （3-3）YN YNX ij max( h, m) j 1 i 1（3-4）X ij 0 i 1,2, ,YN; j 1,2, ,YN （3-5）其中，X ij 为决策变量， 表示集卡在某条作业回路中 （如船舶 一箱区i 一箱区j f 船舶）的行走次数；S i 为船舶所停泊位和箱区i 之间的距离；S ij 为箱区i 和 箱区j 之间的距离；yea ：表示箱区i 可容纳的进口集装箱总量；ycn ：表示箱区i 可 容纳的出口集装箱总量；YN 为堆场箱区的数量；h 为船舶的进口集装箱数量；m 为船舶的出口集装箱数量。
式（3-1）是以集卡行走路程最短的目标函数； 式（3-2）实现了某箱区进口的集装箱总量不大于该箱区的容量限制； 式（ 3-3）保证各箱区出口集装箱全部运走； 式（3-4）表示集装箱装卸任务的完成。
3.2.2 基于最小等待时间的集卡调度模型该模型将集卡水平运输过程中集卡在岸桥和龙门吊下的等待时间作为调度 的标准，也就是说： 当集卡完成一次作业任务后即将进入下一次调度时， 需要判 断集卡在每一个岸桥或龙门吊下的等待时间， 集卡优先服务于等待时间较小的作 业线。
该模型尽管减少了集卡的等待时间， 但是由于集卡在运输过程中还涉及到 起点和目的地之间的距离， 所以仅考虑等待时间的最小化不能实现港口装卸设备 效率的提高 [62]。
定义模型所需的符号含义如下：p —— 集卡，共 N 辆集卡， p 1,2, , N ；M —— 集卡调度任务的总和； b i ——集卡开始进行调度任务 i 的时间； f i ——调度任务 i 结束时的时间； t ij ——集卡完成调度任务 i 至开始调度任务 j 之间的时间，即集卡等待时间； a j ——调度任务 j 的最大等待时间；X j——决策变量，X j 1表示完成调度任务i与调度任务j的为同一辆集卡；y pi ――决策变量，y pi 1表示第p辆集卡由任务i开始进行作业；z ip ——决策变量，z ip 1 表示第p 辆集卡完成任务i 后结束工作。
MM目标函数：min f X ij t ij（3-6）j 1 i 1M约束条件：y pi 1 p N （3-7）i1Mz ip i11pN（3-8）MNX iji 1 py pj11jM（3-9）MNX ij1 p 1z ip1jM（3-10）MX ij (b i f i t ij) a j j M（3-11）i1X ij ,y pi,z ip 0,1 i, j M; p N式（3-6）是以集卡等待时间最小的目标函数；式（3-7）和式（3-8）表示每辆集卡仅对一个箱区进行服务；式（3-9）和式（3-10）保证每个调度任务开始仅一次且结束一次；式（3-11）表示当集卡执行完任务i 后选择下一个任务j 时，任务i 和任务j 满足的时间约束；式（3-12）表示决策变量为0 或1。
3.3 港口集卡路径成本分析3.3.1 影响港口集卡作业效率的因素为了提高港口集卡作业效率，增强港口物发展水平，采用面向“作业面”的集卡作业模式，动态的对集装箱装卸设备进行配置。
集卡作为港口码头前沿与堆场之间主要的水平运输设备，衔接着岸桥和龙门吊的之间的作业，其作业效率的高低直接关系到港口集卡路径成本的多少，影响港口集卡作业效率的因素主要包括：（1）集卡的数量集卡在港口前沿和堆场之间的水平运输是集装箱港口物流系统中的3-12)重要环节，衔接着前沿岸桥和后方龙门吊的工作。
在集装箱装卸的运营成本中，岸桥的成本比较高，所以为了保证岸桥的工作效率，通常在后方堆场配备数量较多的龙门吊和集卡，以防止在装卸船过程中出现岸桥等候集卡的现象。
但在实际运营过程中，配置超量的集卡会造成集卡资源的浪费以及集卡运输的交通堵塞，这阻碍了码头生产效率的提高和港口物流的灵活运转；相反，当港口吞吐量较大时，集卡数量过少会导致岸桥等待集卡，造成岸桥成本增多。
所以安排合适的集卡数量才能满足岸桥和龙门吊的装卸，才能确保港口整体装卸效率的提高。
（2）需要装卸的集装箱总量在集装箱的装卸作业中，由于每次需要装卸的集装箱总量是不确定的，这就会造成装卸设备的空闲或繁忙。
当需要进出口的集装箱数量少时，集卡能快速的完成任务且不易产生拥堵现象和等待现象；反之，则由于任务量大导致集卡不能及时完成集装箱的运载且易出现道路拥堵现象和装卸设备之间的等待现象，增加集卡运输成本，所以集卡作业效率与所需运载的集装箱总量密切相关。
（3）码头前沿和堆场的距离以及堆场各箱区的布局集卡在码头前沿和堆场之间进行集装箱装卸作业时，集卡始发地和目的地之间的距离影响到集卡的运输效率。
集卡在堆场内的水平运输需要对行驶路径做出选择，从而避免发生交通阻塞，尽快到达目的地。
一般情况下，港口堆场箱区存放的集装箱分为重箱、空箱、冷藏箱和特种箱。
其中存放各种集装箱的箱区数目及位置不确定，视具体堆场而定。
若码头前沿与堆场及各箱区之间距离比较远，则集卡的行驶路径较长，效率较低；反之，则行驶路径较短，但易导致集卡的排队现象，降低集卡作业效率。