集裝箱多式聯(lián)運路徑優(yōu)化研究

摘 要：集裝箱多式聯(lián)運作為當前貨物運輸中比較常見的方式，也是協(xié)調(diào)管理難度較大的方式，應該注重綜合全面把控，結合貨物運輸需求，靈活選擇多種運輸手段，力求達到最佳運輸效果。文章重點圍繞著集裝箱多式聯(lián)運，首先簡要概述了集裝箱多式聯(lián)運，然后明確了集裝箱多式聯(lián)運路徑優(yōu)化的基本原則和要求，即時效性原則、經(jīng)濟性原則、安全性原則以及低碳原則等，最后探討了集裝箱多式聯(lián)運路徑優(yōu)化策略，比如明確核心問題、關注不確定因素、數(shù)據(jù)驅(qū)動以及協(xié)調(diào)優(yōu)化等，以供參考。

關鍵詞：集裝箱 多式聯(lián)運 路徑

伴隨著我國經(jīng)濟發(fā)展水平不斷提升以及經(jīng)濟全球化發(fā)展，貨物運輸需求不斷提升，物流運輸行業(yè)發(fā)展速度加快，尤其是跨區(qū)域運輸項目越來越多，明顯增加了貨物運輸管理難度。集裝箱多式聯(lián)運作為有效滿足貨物長距離運輸需求的重要方式，同樣也面臨著較高的管理壓力。在集裝箱多式聯(lián)運路徑規(guī)劃上，如果存在著明顯問題，不僅僅會影響到集裝箱運輸?shù)陌踩院涂尚行裕€可能導致運輸延誤，產(chǎn)生更為嚴重的后果。基于此，針對集裝箱多式聯(lián)運路徑進行優(yōu)化極為必要，成為確保集裝箱運輸質(zhì)量的關鍵條件，具備較高研究價值。

1 集裝箱多式聯(lián)運概述

集裝箱多式聯(lián)運主要是借助于集裝箱這一裝載方式，運用兩種或者兩種以上的運輸方式，實現(xiàn)貨物的有序運輸，在整個運輸過程中，集裝箱以及貨物本身不得經(jīng)受任何操作，要求保障起始點和終點狀態(tài)的一致。一般而言，多式聯(lián)運中常用的運輸方式有公路運輸、水路運輸、航空運輸、鐵路運輸以及管道運輸，但是具體到集裝箱這一裝載形式上，可供選擇的運輸方式主要為公路運輸、鐵路運輸以及水路運輸三種，因為管道運輸方式明顯不適用于集裝箱，而航空運輸一般需要運用特定航空集裝箱，難以和其他運輸方式相協(xié)調(diào)，操作難度較大，耗時耗力。因此，集裝箱多式聯(lián)運需要合理選擇和安排公路運輸、鐵路運輸以及水路運輸，確保各個運輸段的選用適宜合理，整體路徑規(guī)劃符合要求。

2 集裝箱多式聯(lián)運路徑優(yōu)化原則

2.1 時效性原則

集裝箱多式聯(lián)運路徑優(yōu)化應該著重考慮時效性要求，確保集裝箱可以在規(guī)定的時間內(nèi)運輸?shù)轿唬苊獬霈F(xiàn)較為嚴重的運輸延誤問題。基于時效性原則進行集裝箱多式聯(lián)運路徑優(yōu)化時，在確定好貨物運輸?shù)钠鹗紩r間和到貨期限后，在整個運輸路徑過程中進行綜合分析，促使各個運輸段能夠在時間層面予以把控，避免在任何環(huán)節(jié)出現(xiàn)較為嚴重的時間浪費問題。當然，對于不同運輸方式之間的轉(zhuǎn)運，也應該考慮時間消耗，確保集裝箱有序運輸。

2.2 經(jīng)濟性原則

集裝箱多式聯(lián)運路徑優(yōu)化還應該從經(jīng)濟層面考慮，滿足成本控制要求，避免在貨物運輸過程中出現(xiàn)較為嚴重的資金損耗問題。不同貨物運輸方式應用的成本不同，在集裝箱多式聯(lián)運路徑規(guī)劃時，也就需要考慮到運輸方式的經(jīng)濟性，在同等條件下，優(yōu)先選擇運輸費用相對較低的方式，由此更好提升集裝箱多式聯(lián)運的經(jīng)濟效益。當然，在集裝箱多式聯(lián)運路徑的經(jīng)濟性考慮時，除了直接運輸成本，還應該考慮倉儲成本、轉(zhuǎn)運成本以及管理成本，由此確保運輸項目總成本得到有效控制。

2.3 安全性原則

集裝箱多式聯(lián)運路徑優(yōu)化還應該著重考慮安全性要求，盡可能降低運輸過程中出現(xiàn)安全事故的可能性。集裝箱運輸方式選用時，應該優(yōu)先從安全保障角度入手，評估判斷各個不同運輸方式，在具體運輸段中存在的安全風險，進而也就可以優(yōu)先運輸方式，或者在運輸過程中探索防控方案，提升集裝箱運輸安全性。基于安全性原則進行集裝箱多式聯(lián)運路徑優(yōu)化時，還應該具體結合貨物特點，尤其是對于一些危險貨物以及保護要求較高的貨物，更是需要著重評估，規(guī)避來自運輸路徑方面的威脅。

2.4 低碳原則

當前集裝箱多式聯(lián)運還面臨著低碳環(huán)保方面的新要求，在路徑規(guī)劃時同樣需要綜合考慮。一般而言，水路運輸以及鐵路運輸相對于公路運輸，可以表現(xiàn)出更高的節(jié)能減排效益，應該盡可能減少公路運輸長度，充分運用“公轉(zhuǎn)鐵”“公轉(zhuǎn)水”提高低碳水平。

3 集裝箱多式聯(lián)運路徑優(yōu)化策略

3.1 明確核心問題

集裝箱多式聯(lián)運路徑優(yōu)化的難度較大，為了合理規(guī)劃運輸路徑，首先應該明確各個核心問題，以便促使路徑的規(guī)劃設計較為適宜合理，避免出現(xiàn)較為嚴重的偏差問題。在集裝箱多式聯(lián)運路徑規(guī)劃中，運輸方式的組合是核心問題，要求結合貨物運輸需求，選擇恰當運輸方式進行靈活搭配，逐步完成貨物運輸任務。集裝箱多式聯(lián)運中涉及的運輸方式雖然并不是特別多，但是可以形成的組合方案卻比較多，尤其是對于不同運輸方式之間的銜接，更是需要引起高度重視，避免出現(xiàn)較為嚴重的銜接不暢問題。由此可見，集裝箱多式聯(lián)運路徑的規(guī)劃除了要對比分析各類不同運輸方式的差異，明確運輸方式的優(yōu)缺點以及適用狀況，還應該重點針對不同運輸方式之間的銜接狀況進行分析，把握好轉(zhuǎn)運時間以及難度，評估是否會對于貨物運輸帶來不利影響，進而更好制定合理的集裝箱多式聯(lián)運方案，避免在后續(xù)執(zhí)行環(huán)節(jié)遇到不可行或者成本失控問題。

此外，集裝箱多式聯(lián)運路徑優(yōu)化的核心問題，除了所有運輸方式及其銜接點的把控，還應該圍繞著上述基本原則和要求進行綜合權衡，避免出現(xiàn)較為嚴重的顧此失彼問題。當然，管理人員在綜合權衡時間、成本、安全以及節(jié)能等目標時，應該結合具體項目明確好各個目標的權重，把握好主次，避免在集裝箱多式聯(lián)運路徑規(guī)劃時出現(xiàn)“撿了芝麻丟了西瓜”的問題。比如集裝箱多式聯(lián)運路徑的制定應該首先把安全放在首位，避免選用一些高風險的貨物運輸路徑，盡可能降低安全事故發(fā)生概率，由此規(guī)避該方面嚴重損失；對于集裝箱多式聯(lián)運路徑規(guī)劃中的成本控制目標以及時間目標，就需要進行綜合考慮，明確自身在這些方面的要求程度，進而也就可以探討最佳平衡方案，適當犧牲時間來控制成本，或者提高投入來節(jié)省運輸時間，滿足貨物運輸效率要求。

3.2 關注不確定因素

集裝箱多式聯(lián)運路徑優(yōu)化時，管理人員除了要重點關注貨物運輸中的確定性因素，把握好貨物運輸時間要求、起點、終點、運輸成本以及既有運輸條件，往往還需要著重考慮貨物運輸過程中可能面臨的各個不確定因素，這也是影響后續(xù)集裝箱多式聯(lián)運方案實施效果的關鍵因素。集裝箱多式聯(lián)運時可能面臨的動態(tài)不確定性因素較多，且預測難度較大，管理人員應該注重綜合全面分析，結合貨物運輸需求、物流行業(yè)發(fā)展狀況以及社會因素，盡可能消除不確定因素帶來的影響，或者制定好應急預案，確保貨物有序運輸。比如天氣狀況作為最常見的影響因素，表現(xiàn)出了明顯的不確定特點，尤其是貨物運輸周期較長，且需要提前進行集裝箱多式聯(lián)運路徑規(guī)劃的項目，更加容易受到惡劣天氣的干擾，影響貨物運輸?shù)挠行蛐裕踔翆τ谪浳飵砦：ΑＴ诩b箱多式聯(lián)運路徑優(yōu)化時，也就需要充分考慮天氣因素，根據(jù)設定好的貨物運輸起止時間，評估判斷不同運輸段可能面臨的天氣干擾狀況，尤其是對于更加容易受到天氣影響的公路運輸段以及水路運輸段，更是需要盡可能準確預測天氣變化狀況，對于可能出現(xiàn)的惡劣天氣進行積極防控。如果相應運輸段遭遇惡劣天氣的概率較高，則需要預留出充足的時間，確保貨物運輸?shù)玫接行ПＵ稀?/p>

此外，對于集裝箱多式聯(lián)運路徑方案應用中，可能面臨的政策變化以及社會突發(fā)事件等更加難以預測的不確定因素，可以在最初貨物運輸方式選擇時，考慮哪種貨物運輸方式更加不容易出現(xiàn)政策變動。比如對于貨物運輸過程中可能出現(xiàn)的臨時限行問題，就需要納入公路運輸、水路運輸以及鐵路運輸?shù)臅r效性分析中，避免因為臨時限行過于頻繁或者持續(xù)時間較長，影響貨物運輸?shù)挠行蛐浴ａ槍b箱多式聯(lián)運路徑中各個不同運輸方式可能出現(xiàn)的罷工以及疫情等突發(fā)事件，同樣也需要對比可能發(fā)生概率，在同等條件下，優(yōu)先選擇突發(fā)事件發(fā)生率更低的運輸路徑。當然，集裝箱多式聯(lián)運路徑規(guī)劃時，還應該在考慮到可能面臨的不確定因素后，制定相匹配的應急預案，尤其是無法防控的政策變化以及突發(fā)事件，更是需要依托應急預案的及時響應，替換其他運輸方式，將危害降到最低。這也就需要在集裝箱多式聯(lián)運路徑規(guī)劃時，除了選擇最佳運輸路徑，還應該制定好B計劃，甚至是C計劃，避免在出現(xiàn)問題時過于混亂，難以及時進行應對和處理。

3.3 數(shù)據(jù)驅(qū)動

集裝箱多式聯(lián)運路徑優(yōu)化的難度較大，除了對于規(guī)劃管理人員的專業(yè)性提出了較高要求，可以依托自身豐富的經(jīng)驗，規(guī)避集裝箱多式聯(lián)運路徑中存在的嚴重隱患和偏差問題，往往還應該積極引入運用先進輔助技術，尤其是需要凸顯數(shù)據(jù)驅(qū)動作用，降低規(guī)劃管理難度的同時，提升集裝箱多式聯(lián)運路徑方案的合理性和可行性。在集裝箱多式聯(lián)運路徑優(yōu)化中引入數(shù)據(jù)驅(qū)動時，數(shù)學建模和算法是關鍵所在，規(guī)劃管理人員應該結合貨物運輸需求，詳細全面搜集所有項目相關資料，進而構建模型并選擇恰當算法，輔助完成路徑規(guī)劃和優(yōu)化調(diào)整。在模型構建中，混合整數(shù)規(guī)劃（MIP）的應用較為普遍，可以通過建立包含運輸成本、時間窗約束、碳排放限制的數(shù)學模型，求解最優(yōu)路徑組合。該模型構建和應用可以綜合考慮所有貨物運輸因素，較好滿足各方面要求，相應方案的可行性較高。當然，為了更好優(yōu)化集裝箱多式聯(lián)運路徑，恰當選擇運用算法同樣不容忽視，啟發(fā)式算法的運用就可以發(fā)揮出較強的作用價值，規(guī)劃人員應該結合項目實際狀況，采取遺傳算法（GA）、模擬退火（SA）、蟻群算法（ACO）等，實現(xiàn)集裝箱多式聯(lián)運路徑規(guī)劃這一大規(guī)模復雜網(wǎng)絡的高效求解，體現(xiàn)出了較強的輔助作用。在集裝箱多式聯(lián)運路徑優(yōu)化中，數(shù)據(jù)驅(qū)動不僅僅可以在最初路徑方案規(guī)劃中發(fā)揮積極輔助作用，還能夠?qū)崿F(xiàn)動態(tài)跟蹤規(guī)劃，便于結合貨物運輸實際狀況，實時調(diào)整運輸路徑以應對突發(fā)事件。

集裝箱多式聯(lián)運路徑優(yōu)化中引入數(shù)據(jù)驅(qū)動時，還應該積極關注各類先進技術手段的運用，以便體現(xiàn)出更強的輔助功能，避免在數(shù)學建模或者是跟蹤調(diào)整中出現(xiàn)制約因素。大數(shù)據(jù)技術的應用就可以在方案制定中發(fā)揮積極作用，依托大數(shù)據(jù)理論，結合貨物運輸需求以及相關情況，詳細全面搜集海量數(shù)據(jù)信息資料后，充分利用數(shù)據(jù)挖掘技術以及大數(shù)據(jù)分析技術，實現(xiàn)集裝箱多式聯(lián)運路徑方案的最優(yōu)化選擇。比如針對集裝箱多式聯(lián)運的歷史運輸數(shù)據(jù)進行綜合分析，可以準確預測各個運輸段的擁堵概率、貨量波動狀況，進而更好輔助進行集裝箱多式聯(lián)運路徑的制定。智能化技術在該方面的運用同樣不容忽視，尤其是在智能算法應用時，可以替代人工進行綜合分析判斷，最終形成合理可行的集裝箱多式聯(lián)運路徑方案。比如機器學習預測就是其中關鍵手段，可以訓練模型預測運輸時間、成本波動（如燃油價格變化）對路徑的影響。物聯(lián)網(wǎng)技術可以在集裝箱多式聯(lián)運路徑方案實施過程中進行輔助監(jiān)控，實時了解貨物運輸狀況，對于出現(xiàn)的延誤以及貨物受損問題及時掌握，便于進行優(yōu)化調(diào)整，避免問題處理滯后產(chǎn)生更為嚴重的危害。比如通過GPS、RFID追蹤集裝箱位置，同時結合各個路段的實時狀況，動態(tài)調(diào)整路徑，確保貨物可以始終保持理想運輸狀態(tài)。

3.4 協(xié)調(diào)優(yōu)化

集裝箱多式聯(lián)運路徑優(yōu)化時，還應該著重考慮到多方協(xié)調(diào)，盡可能實現(xiàn)所有資源的充分利用，解決各個要素之間相互矛盾和沖突帶來的貨物運輸受限問題。在針對集裝箱多式聯(lián)運路徑進行協(xié)調(diào)優(yōu)化時，各個不同運輸方式之間的協(xié)調(diào)應該引起重視，尤其是對于前后關聯(lián)的運輸方式，更是需要著重分析，避免在貨物轉(zhuǎn)運方面出現(xiàn)較為嚴重的問題。比如時間窗協(xié)同就是需要考慮的關鍵因素，要求針對前后運輸方式的時間節(jié)點進行綜合考慮，盡可能確保不同運輸方式間的無縫銜接，避免在轉(zhuǎn)運環(huán)節(jié)出現(xiàn)較長的等待時間，由此盡可能提升貨物運輸效率。在集裝箱多式聯(lián)運路徑中，鐵路運輸以及水上運輸往往存在著較為明確的時間節(jié)點，尤其是鐵路班列的發(fā)車時間以及港口船期，都是決定貨物運輸時間的關鍵因素，在路徑優(yōu)化時應該進行綜合考慮，確保集裝箱運輸進入鐵路站場以及港口的時間較為合理，能夠預留出充足的集裝箱轉(zhuǎn)移換裝時間，避免因為到達時間點過晚，影響到集裝箱進入下一個運輸段，出現(xiàn)較為嚴重的運輸延誤問題；當然，貨物提前到達的時間也不宜過早，以免在過長時間的等待中產(chǎn)生較高的倉儲費用，影響運輸成本控制效果。

此外，集裝箱多式聯(lián)運路徑優(yōu)化中的協(xié)調(diào)作用，還應該重點表現(xiàn)在資源共享利用上，尤其是對于貨物運輸量并不是特別大的單位，僅僅針對自身貨物進行規(guī)劃，往往很難形成理想效果，不僅僅容易產(chǎn)生較高的成本，還可能在一些特殊運輸方式上受限，難以短期內(nèi)完成貨物運輸任務。基于此，各個貨物運輸單位應該注重多方協(xié)調(diào)，和其他貨物運輸單位合作，通過共享運輸樞紐（如內(nèi)陸港、鐵路場站）和運輸工具（如集裝箱共享池），降低空載率，提高運輸經(jīng)濟效益。當然，這種多個主體參與的集裝箱多式聯(lián)運更為復雜，要求各方進行充分溝通交流，確保參與的主體具備同樣或者相似的貨物運輸需求，能夠在集裝箱多式聯(lián)運方案制定中達成共識，平衡好各方利益，避免在貨物運輸過程中出現(xiàn)矛盾。

4 結語

綜上所述，集裝箱多式聯(lián)運作為當前貨物運輸中的常用方案，路徑規(guī)劃難度較大，應該在時效性原則、經(jīng)濟性原則、安全性原則以及低碳原則指導下，結合貨物運輸需求，靈活選擇運輸方式，并且進行合理搭配，形成最優(yōu)路徑。未來集裝箱多式聯(lián)運發(fā)展中，伴隨著自動駕駛、無人化轉(zhuǎn)運以及彈性供應鏈網(wǎng)絡等先進技術和系統(tǒng)的應用，必然可以發(fā)揮出更強的貨物運輸功能，能夠有效應對全球供應鏈復雜性和可持續(xù)性要求。

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