鐵路物流運輸線路智能規劃

文/代明莉

在日益激烈的市場競爭，世界經濟一體化進程的加速以及科技進步的迅猛發展的背景下，很多公司都開始將物流看作是增強自身核心競爭力的一個主要途徑，并在公司的生產和運營過程中引進了現代的物流理念和技術。對鐵路運輸路線進行智能規劃，可以幫助公司減少物流費用、改善運營效率、提升客戶滿意度。因為鐵路路線問題需要將運籌學的理論和生產實際進行密切的聯系，所以在過去的十幾年里，它取得了很多的成果，因此它被稱作是“近十幾年來，運籌學應用得最成功的領域之一”。在物流中，運輸是一個非常重要的過程，因此，物流成本的高低與整個物流環節運行的質量有很大的關聯。交通運輸活動與其說是生產物資，不如說是搬運物資，更多的是提供運輸勞務。

一、鐵路物流運輸線路智能規劃的重要意義

在提升現代物流效益、推進經濟社會的科學發展方面，提高我國的貨物運輸經濟效益，有著非常重要的推進作用和現實意義。貨運費用與貨運效率是貨運經濟的兩個重要因素。運輸的經濟價值的提升，歸根結底就是節約費用，提升效率。節約費用，是指用最小的人工，做最大的運輸工作；所謂高效，就是要更快、更大范圍地運送貨物。所以，一般說來，對技術和設備進行改進，對運營管理進行優化，對費用進行節約，對速度進行升級，對數量和規模進行擴充，對品質進行提高，對資金的使用進行相應的調整，就能達到了更好的效果。在交通運輸行業中，運輸費用是一個重要的問題[1]。但是，在運輸過程中，不僅要滿足客戶的貨物運輸需要，還要滿足顧客的時間要求，更要在此過程中，將企業的成本降到最低。因此，在進行鐵路運輸的過程中，怎樣才能有效地減少運輸成本，從而提升企業的工作效率，提升運輸經濟效益，這就變成了企業需要考慮的問題。在我國，交通運輸業的整體發展中，鐵路運輸所扮演的角色日益重要。它可以減少物流費用，并對整體供應鏈有很大的正面作用。由于最終產品和中間產品各負擔10%的從價運費，因此（與無交通運輸成本的國家比較），若是在從價運費提高到20%的情況下，生產國的產品增加值將降低60%，若是在從價運費提高到30%的情況下，生產的產品增加值將降低90%。因此，對交通運輸路線進行最優智能規劃是一種很好降低公司成本的途徑。

二、鐵路物流運輸線路智能規劃存在的問題

在經濟全球化的背景下，我國的物流業迅速發展，但由于我國的交通運輸線路規劃還不夠科學，很難對各種運輸方式進行合理的選擇，尤其是鐵路物流運輸線路的規劃更是缺乏科學依據。在鐵路運輸線路中，最重要的一點是要考慮到其運輸成本，這樣才能對線路進行科學規劃，從而減少運輸成本。我國在鐵路方面，并沒有形成一套成熟的科學規劃方法。因此，在鐵路運輸線路中，要通過經濟手段來影響人們的行為。在選擇鐵路路線時，要充分考慮到貨物的種類、重量和數量等因素。如果貨物過重或過輕，就會導致各種資源被浪費，不利于社會經濟的發展。此外，要選擇適當的運力，不可舍棄水路。鐵路、水路大型船舶的托運方法，也是非常重要的。要在我國發展物流業，就必須有非凡的智慧。原因有二：一是當前的物流發展水平落后，二是物流管理水平落后[3]。隨著“十五”規劃的實施，在“入世”的推動下，我國的物流業體制改革很快與國際接軌，物流及其關聯行業成為中國迅速發展的新的經濟增長點。但是，當前交通運輸線路規劃不合理的狀況比較突出，運輸線路規劃不合理的主要原因是管理方面造成的。在交通工具方面，可以使用第三方運輸公司，選擇自由運輸。有時，由于路程較長，不能產生路程經濟效益，而采用具有一定規模效益或路程效益的水路運輸方式。另外，傳統的鐵路路線問題大多是利用確定性信息進行求解，然而現實生活中存在著大量的帶有概率性質的隨機性信息，現有的求解方法并不適用于求解隨機鐵路路線問題，因而需要深入分析其特點，構建高效的求解方法。但是，迄今為止，關于隨機信息下的鐵路路線問題的理論和方法還很缺乏，很多不足之處亟待解決。

三、鐵路物流運輸線路智能規劃路徑

運輸合理化是一個系統的分析過程，經常會運用到定性和定量的手段，對運輸中的每一個環節和整體展開剖析和研究。關于鐵路物流運輸線路智能規劃路徑，具體有以下幾個途徑：

（一）完善規劃基礎設施。第一，在鐵路物流運輸線路智能規劃的實施中，需要完善鐵路物流運輸線路智能規劃所需的基礎設施，其中包括鐵路物流運輸基礎設施、城市公共交通系統和現代物流園區等。第二，鐵路物流運輸基礎設施的完善是鐵路物流運輸線路智能規劃的前提，包括鐵路貨場、港口、機場和倉儲等。因此，需要在鐵路貨場和機場等基礎設施的選址過程中，充分考慮地理環境因素、交通便利因素等，從而為鐵路物流運輸線路智能規劃提供基礎條件。第三，城市公共交通系統和現代物流園區的建設是鐵路物流運輸線路智能規劃的基礎，城市公共交通系統是指公共汽車、地鐵和輕軌等公共交通工具，現代物流園區是指由第三方企業或企業聯盟建設的產業聚集區，包括貨物集散中心、貨物分揀中心和配送中心等。第四，完善現代物流園區的建設是鐵路物流運輸線路智能規劃的根本。現代物流園區是指以生產專業化為目標，以專業化管理為手段，以規模化經營為基礎，以信息化管理為依托，對生產、流通和消費過程進行全面系統整合優化的開放性服務系統。第五，鐵路物流運輸線路智能規劃所需的信息系統主要包括鐵路貨運調度系統、電子商務系統和智能信息平臺等。其中，鐵路貨運調度系統主要包括貨運調度指揮中心、調度中心、車站值班室以及調度指令站等；電子商務系統主要包括電子商務交易平臺、企業信息化管理平臺等；智能信息平臺主要包括鐵路貨運管理系統、現代物流園區管理系統和綜合交通運輸管理系統等。（二）構建智能化地線路規劃系統。鐵路物流運輸線路規劃系統的主要功能是將鐵路物流運輸線路規劃的數據進行有效分析，并將其以圖表形式顯示出來，以便于相關人員對鐵路物流運輸線路進行實時監測，并在此基礎上對鐵路物流運輸線路進行合理決策。線路規劃系統主要由信息采集、信息分析、信息處理和決策分析等組成。在線路規劃系統中，首先需要將采集到的各種數據進行整理、計算和分析，再通過數據處理工具將分析結果顯示出來，最后將這些數據及結果以圖表形式顯示出來。具體來說：在信息采集模塊中，需要將采集到的物流基礎設施的相關信息進行處理和分析，并建立相關數據庫，以便于系統進行數據處理和分析[5]。在信息采集模塊中，需要建立一套完整的線路規劃系統，以便實時監測物流運輸線路的變化情況。在信息分析模塊中，需要建立一套完整的物流運輸線路智能化決策模型，以便對鐵路物流運輸線路進行智能分析和決策。在信息處理模塊中，需要將采集到的各種數據及結果進行處理，并將結果顯示出來。在模型中需要包括鐵路物流運輸線路智能化規劃系統的部分功能模塊。在系統中要包括數據存儲和管理、模型運算、數據處理和決策分析等模塊。由于鐵路物流運輸線路智能規劃系統是一個動態變化的過程，因此其需要具有一定自我更新功能，以便適應實際情況的變化。根據實際情況進行數據處理和算法優化，是鐵路物流運輸線路智能規劃系統必不可少的組成部分。（三）優化智能規劃技術方法。鐵路物流運輸線路規劃是一項復雜的系統工程，包括線路選線、路線選點、車輛選型和線路優化等環節。其中，線路選線是規劃中的難點。第一，路線選擇：影響因素眾多，包含了自然條件、社會經濟條件、地理條件等。鐵路物流運輸線路規劃設計需要綜合考慮多方面因素，包括影響鐵路物流運輸的主要因素（如鐵路貨運量、物流需求、貨物屬性等）、約束條件（如距離約束、時間約束等）和相關因素間的協同關系等。例如，在確定某一鐵路物流運輸線路時，需要考慮該鐵路物流運輸線路沿線的土地資源利用情況（如耕地占用、土地流轉等）、沿線交通情況（如鐵路貨運站與車站間的道路條件，公路貨運站與公路之間的道路條件）以及沿線用電需求等。第二，路線優化：不同于傳統的運輸線路設計，鐵路物流運輸線路規劃的任務是在滿足一定約束條件下，以最小化成本為目標，選擇運輸線路上的最優解。因此，需要通過構建智能規劃算法模型來求解最優解。在傳統的蟻群算法中，其搜索策略是基于啟發式函數建立蟻群算法的搜索過程，其在尋優過程中需要滿足以下三個條件：一是信息素能夠迅速擴散至整個解空間；二是信息素能夠隨時間演化；三是信息素能夠被其他螞蟻用來引導自己尋找下一個最優解。因此，蟻群算法需要采用一個啟發函數來表示信息素的擴散過程，同時引入一個加速函數來指導整個尋優過程。該啟發函數將蟻群算法搜索過程中產生的隨機值作為約束條件之一，從而保證了螞蟻能夠沿著正確的方向搜索到最優解。

結束語：

綜上所述，鐵路物流運輸線路智能規劃是一個涉及多專業、多領域的復雜系統工程，需要將現代信息技術、人工智能、物聯網等前沿技術與鐵路物流運輸線路規劃工作深度融合，不斷提升鐵路物流運輸線路規劃的科學性、前瞻性和實用性，提升鐵路物流運輸線路智能規劃的智能化水平，促進鐵路物流運輸線路智能化發展。