龍里刺梨園運輸路徑優化研究

摘要：以貴州省龍里縣刺梨園的刺梨運輸路徑優化為研究對象，為刺梨運輸企業提出一種新的運輸路徑解決方案，以此減少運輸成本并提升運輸效率。通過深入分析當前刺梨運輸過程中存在的問題，構建了運輸路徑圖。采用Floyd算法，一種經典的最短路徑算法，對運輸路徑進行優化，以尋找成本最低的物流方案。通過將優化后的路徑與原有路徑進行比較，研究發現新路徑能夠顯著減少約30%的運輸距離。結果不僅驗證了Floyd算法在實際物流優化中的應用價值，也為類似農產品運輸路徑優化提供了參考。然而，研究的局限性在于算法的應用可能受到地理環境和運輸條件的限制，未來的研究可以進一步探討這些因素對算法效果的影響。

關鍵詞：Floyd算法；刺梨運輸；路徑優化；運輸效率

中圖分類號：TB" 文獻標識碼：A""" doi：10.19311/j.cnki.16723198.2025.17.079

0 引言

最短路徑問題是一個在組合優化領域的經典問題，在計算機科學、交通工程、運籌學、控制理論等領域有著廣泛的應用，對于該算法的運用研究有著重要的理論價值。經典的最短路徑算法主要有Dijkstra算法和Floyd算法。Dijkstra算法是計算一個起始節點到路徑中其他所有節點的最短路徑的算法。Floyd算法作為一種經典的圖論算法，能夠在復雜的網絡結構中尋找最短路徑，為實現高效的運輸路徑規劃提供了強有力的工具。Floyd算法相對于Dijkstra算法更加簡潔和高效。

隨著我國經濟水平不斷提高，物流行業的快速發展，物流在國民經濟發展中的作用日益突出?，F代物流已經成為我國經濟生活中的一個熱點話題[1]。隨著物流行業的持續發展，在致力于提升服務質量的過程中，導致了物流成本的逐步提升，物流被稱為第三大利潤源泉，現階段如何降低物流成本成為物流企業一個重要問題。物流是指一切旨在創造空間效用、時間效用和形質效用的物資物質實體的流動[23]。運輸是指在合理的經濟區域范圍內，根據客戶的訂單要求，在運輸過程中按照一定的規律將貨物裝車，并將裝配好的貨物在規定時間內送給客戶的物流活動[4]。運輸在物流中是一個很重要的環節，它的運行對于整個物流系統有著重要的作用。物流運輸的實質是用交通工具將物品運到另外的地方，它可以完成人和物空間位置的變化，在物流運輸途中各種運輸方式皆可以互補[5]。物流運輸的最短路徑是網絡分析的一項重要內容，網絡的內容主要指各種實際的道路（如鐵路和公路等）網絡等，網絡建模指把實際網絡抽象成圖論中的網絡圖，應用于導游圖與地圖軟件導航等中運用。在現實生活中用戶數眾多并且分散，這就會導致運輸成本上升和運輸效率不高的問題。隨著龍里刺梨產業規模的不斷擴大和市場需求量的不斷增長，物流運輸在保障刺梨供應鏈高效運作中發揮著重要的作用。

物流運輸路徑是指在配送中心、中轉場之間安排的各種運輸工具運行的路線，如飛機，汽車，火車等，承擔運送快件的功能。實際是在物流運輸過程中，物流公司選擇的到達目的地走的路線[5]。在供應鏈管理領域，運輸環節作為物流體系的重要組成部分，其效率和質量直接關聯著產品的品質保障和物流成本。刺梨具有季節性和嚴格儲存條件要求的產品，運輸路徑的優化顯得至關重要。當前龍里刺梨運輸過程中面臨的主要問題在于運輸費用高昂和運輸效率低下。運輸效率低下則會導致產品延誤、損耗增加，導致影響客戶滿意度和企業的長期利益。

本文將運用Floyd算法對龍里刺梨的運輸路徑進行優化研究。通過Floyd算法計算出物流運輸企業出發的節點最短距離矩陣和路徑矩陣，可以得到各個物流企業在整個最短路徑模型中的出現次數并對路徑矩陣進行回溯，通過與龍里刺梨運輸路徑的實際結合。通過對比優化前后的運輸效果，得到一條最優的物流運輸路徑，驗證Floyd算法在降低運輸成本、提高運輸效率方面的有效性和實用性。

1 文獻綜述

由于國內物流起步比較晚，因此，物流配送路徑設計研究時間相對較短，最初主要通過司機憑借自己的經驗規劃最優物流配送路徑，由于缺乏科學指導，得到的物流配送路徑并非最優，物流配送效率低，物流配送的成本高。所以找到一條高效率低成本的物流運輸網絡很重要，建設高效的物流運輸網絡同時成本也會上升，因此，物流企業構建高效率的物流網絡的同時做到低成本是非常需要[68]。

1.1 物流運輸路徑的含義

物流運輸路徑是指在物流體系中，根據具體運輸方式（如貨車、船舶、飛機等）、貨物特性以及客戶需求，將物資從某一地點運送到另一地點所通過的路徑移動。這些路徑的選擇旨在確保物流過程的高效性、準確性和成本效益，以滿足貨物運輸的實際需求。

1.2 物流運輸路徑優化的重要性

物流配送路徑選擇不合理導致配送路徑重復、迂回，使得配送距離增加，配送道路擁堵使得配送時間延長，配送距離和配送時間的增加使得配送成本增加[9]。物流企業為了讓運輸資源達到平衡性，基本上要求運輸車輛完成運輸任務過后開始返回企業，在物流企業的物流運輸過程中，經常面臨著車輛的安排不合理、運輸路線選擇不合理等問題出現，導致物流企業的成本增加，因此需要一個高運輸效率和低成本的運輸網絡。

一個高效率、低成本和高服務水平的運輸網絡對一個企業來說至關重要，這就使得運輸網絡的優化和運輸模式的選擇成為配送體系中一項關鍵的運營決策，關系到物流設計體系的成功與否[10]。運輸是物流系統中的核心功能，運輸成本占物流總成本的53%左右，是物流成本的重要影響因素，合理的運輸配送線路和運輸方式可以在很大程度上降低企業的物流成本，提高企業的經濟效益以及服務水平[11]。

本文以龍里刺梨園運輸路徑優化為研究對象，對其存在的問題進行研究并提出解決的對策，為物流企業找到一條新的運輸路徑并減輕成本，為農戶解決刺梨運輸中的問題，助力刺梨產業的發展。

2 建立龍里刺梨園運輸路徑模型

2.1 Floyd的基本思想

1962年福勞德提出了用于求解無負向回路圖中所有節點間的最短路算法，即Floyd算法，Floyd算法又稱為插點法，是一種利用動態規劃的思想尋找給定的加權圖中多源點之間最短路徑的算法。

Floyd算法在刺梨園運輸路徑中應用的算法：

為了便于計算，令網絡的權矩陣為D=（dij）n×n，lij為vi到vj的距離。

其中d（0）ij=Iij if（Vi，Vj）∈EO if i=j∞ if（Vi，Vj）E

算法的基本步驟如下：

（1）輸入權矩陣D（0）=D。

（2）計算D（K）=（d（k）ij）n×n"" （k=1，2，3…n）

其中d（k）ij=mind（k－1）ij，d（k－1）ik+d（k－1）kj

（3）D（n）=（d（n）ij）n×n中元素d（n）ij就是vi到vj的最短路長。

2.2 關于龍里刺梨園的運輸路徑現狀

（1）根據龍里縣官方數據構建龍里刺梨運輸路徑模型。

圖1 龍里刺梨園合作社運輸路徑

圖中的v1表示龍里縣金龍農業科技發展有限公司，v2表示龍里縣金菊刺梨種植場，v3表示龍里縣旭升聯益種植養殖專業合作社聯合社，v4表示龍里豪興農業科技有限公司，v5表示龍里縣廖宗翠刺梨種植場，圖中邊上的數值表示為各個運輸企業之間的距離（公里）?，F在通過路徑圖，運用Floyd算法尋找出一條最優的運輸路徑。

（2）Floyd算法對路徑圖求解。

以運輸企業之間的運輸距離為權重，應用Floyd算法對構建規則網絡通過帶權鄰接矩陣利用Floyd算法可以依次構造出v矩陣，通過計算可以得到最后的距離矩陣，并計算運輸各個運輸企業之間的距離，通過距離矩陣進行最優路徑的求解。

D5=011 1012 3013 25141021 022 2423 33243031 2432 033 54342541 3342 5443 04415521 552 2753 34541512552527353445055

由算法的結果可以得出，各個運輸企業之間的運輸距離。

假設v1為其余四個站點的集中裝運點，其中四個站點到達v1的最短運輸路徑，通過最終的距離矩陣可以得出，v2到v1最短路徑為10公里，v3到v1最短路徑為30公里，v4到v1最短路徑為25公里，v5到v1的最短路徑為15公里。

同理：通過與其他的路線進行比較，發現以v2站點為集中裝運點得到的總運輸里程為72公里且為最短的運輸路徑。

通過綜合對比分析得出以v2為集中裝運點運輸距離最短，所以物流運輸企業應該選擇以v2為集中運輸點的路徑。

2.3 Floyd算法下運輸路徑的應用

通過計算結果的對比分析可以得出，運輸企業所有的運輸路徑總和的平均路程為104.4公里，如果選擇v2這條運輸路線，其全程需要的路程為72公里，可以節約30%的路程。通過Floyd算法運輸出來的新路徑，可以節省不少的運輸距離和時間。

3 影響運輸路徑因素分析

以貴州省龍里縣刺梨園物流運輸路徑影響因素進行分析。

3.1 影響因素

3.1.1 物流運輸費用高與運輸效率低

目前，龍里縣的刺梨種植面積已擴展至10.5萬畝，年產量達到1.6萬噸鮮果，且呈現逐年增長的趨勢。由于刺梨作為水果的特殊性，農戶在收獲后需立即進行冷藏儲存，確保其品質。然而，對于產量龐大的農戶而言，現有冷藏設施難以滿足全部刺梨的儲存需求。

運輸路徑的選擇是成為影響運輸效率的關鍵因素。如果運輸人員選擇了較遠路徑，就會導致無法準時到達裝貨地點。同時，運輸途中可能遭遇車輛故障或突發情況，進一步降低了運輸效率，增加了刺梨損壞及品質下降的風險。

3.1.2 缺乏信息管理系統

調查研究發現，運輸人員與農戶之間的溝通障礙導致了信息傳遞的不準確，影響了裝載效率，刺梨的品質、價格及市場供應量。物流企業、合作社與農戶之間缺乏一個完善的信息管理系統，導致無法實時共享狀態信息，這在一定程度上制約了運輸效率的提升。此外，尚未構建起高效協作的運輸合作網絡，影響了整體運輸效率。

3.1.3 基礎設施不完善與缺乏專業人才

在刺梨產業的持續發展過程中，資金短缺的問題凸顯，導致現有的冷庫及存儲設施容量有限，難以滿足全部刺梨產品的儲存需求。

隨著刺梨產業的規模不斷擴大與深化，產業發展中還遭遇到了植株修剪及病蟲害防治方面的挑戰。農戶在面對這些問題的處理效果不佳，因為缺乏專業化技術人員的指導。

3.2 針對影響因素的解決對策

3.2.1 政府助力物流企業發展，給予刺梨運輸的支持

在物流企業的持續發展進程中，應該致力于優化物流作業流程和運輸環節。為提高車輛利用效率，企業應該借助智能調度系統，有效降低車輛空載率，引入并應用更為先進的包裝技術與材料，以減少運輸途中果品損耗。利用GIS技術與路線優化算法，精準選擇成本最優的運輸路徑。政府加大投資力度，支持企業采購新型運輸車輛，以提升車輛儲存條件及果品保鮮能力，在車輛安裝溫度監控系統，確保運輸全程中溫度維持在適宜范圍內。

政府在刺梨產業發展中扮演著至關重要的角色。為有效推動該產業的蓬勃發展，需要重視基礎設施建設，加大投資力度，用于建設或改善道路、橋梁等關鍵交通設施；需為物流基地的升級提供堅實的資金保障，推動物流基地及倉儲設施的升級；制定并實施優惠政策，減輕物流企業的稅收，積極鼓勵物流企業進行技術革新，以科技賦能物流產業，促進產業升級，增強其市場競爭力。

3.2.2 政府推動高效物流網絡的建立，物流企業引入信息管理系統

為提升刺梨運輸效率并實現規?；?，物流企業應引入全面的信息管理系統，以實現物流環節的實時監控和管理，并促進農戶、合作社和運輸人員之間的信息流通。為確保系統成功運用，進行技術評估與集成，選擇與現有物流和供應鏈管理系統兼容的解決方案。

建立定期評估機制，收集用戶反饋，并根據反饋進行必要的調整。制定應急響應計劃，以應對可能的系統故障或技術問題，確保物流操作的連續性。

3.2.3 政府積極引導刺梨產業發展，推動農戶+合作社+物流企業之間的合作

在刺梨產業的持續發展中，政府通過吸引外資和企業投資的方式，為刺梨產業的發展注入資金。這些資金專門用于建設與維護刺梨產業發展所需的基礎設施，可以有效解決冷庫儲存能力不足以及資金短缺導致的其他基礎設施建設與維護問題。

政府還應該重視技術人才的引進與培養，制定并實施了一系列優惠政策。這些政策為刺梨產業中的技術人員提供了經費補貼和政策上的優惠，旨在幫助農戶解決刺梨生長過程中遇到的問題，從而提高刺梨的產量，確保刺梨產業能夠實現高質量的發展。

3.3 結果分析

通過對比物流企業新舊路徑，新路徑縮短了運輸距離，有效降低了運輸時間和成本，提升了運輸效率，驗證了路徑優化方案及Floyd算法的實用價值。

本文通過利用Floyd算法來優化刺梨的運輸路徑，通過將刺梨合作社和農戶視為網絡中的節點，將運輸路徑視為邊，并利用Floyd算法對這些邊進行權重分配，得出一條最優的運輸路徑。通過最優路徑的選擇，將有助于降低刺梨的運輸成本和提升物流運輸效率，進而為刺梨產業的可持續發展提供有力支撐。

通過Floyd算法的計算結果，發現龍里物流刺梨園的物流運輸路徑在運輸過程中存在運輸路徑選擇不合理和重復物流等情況，利用Floyd算法對原有的路徑進行優化，經過計算比較得出一條最優的運輸路徑。如果刺梨運輸企業采用新的運輸路徑，大約節省運輸30%的運輸距離，通過這個數據可以驗證通過Floyd算法得出的新路徑研究的合理性。

4 總結

本文通過對龍里刺梨園物流運輸存在的問題進行分析，通過物流運輸路徑數據建立運輸路徑模型，利用Floyd算法進行模型的求解，通過實例對比分析，得出了一條最優的物流運輸路線，這條運輸路線可以為運輸企業降低運輸費用的同時提升運輸效率，為運輸企業節省了費用的同時也可以促進企業的發展。

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