衡強(qiáng)

（南京通海集裝箱航運(yùn)有限公司，江蘇南京210005）

創(chuàng)新

淺議海運(yùn)物流中集裝箱管理與調(diào)度策略優(yōu)化

衡強(qiáng)

（南京通海集裝箱航運(yùn)有限公司，江蘇南京210005）

在簡單介紹海運(yùn)物流服務(wù)的基礎(chǔ)上，對海運(yùn)物流中集裝箱管理與調(diào)度策略的優(yōu)化做出深刻探討。

海運(yùn)物流；集裝箱；管理與調(diào)度；策略優(yōu)化

1 集裝箱管理與調(diào)度中存在的問題及其優(yōu)化的必要性

1.1 集裝箱管理與調(diào)度中存在的問題

1）缺少動(dòng)態(tài)理論依據(jù)；集裝箱的管理與調(diào)度策略的制定一直以來缺少動(dòng)態(tài)研究理論的支持，集裝箱的管理與調(diào)度是一個(gè)動(dòng)態(tài)變化的過程，傳統(tǒng)針對于靜態(tài)信息所制定的管理與調(diào)度策略不能解決實(shí)際中集裝箱管理與調(diào)度的問題，動(dòng)態(tài)模型的建立仍未完善［1］。2）忽略了集裝箱及其運(yùn)輸方式的多樣性；集裝箱有著多種類型，不同的貨物應(yīng)裝于相應(yīng)的集裝箱內(nèi)，其運(yùn)輸方式的選擇應(yīng)結(jié)合物流的方向進(jìn)行優(yōu)化。當(dāng)前一些物流企業(yè)為圖方便，將不同種類的貨物集中到一類集裝箱中，影響了貨物的質(zhì)量；此外對于運(yùn)輸方式的選擇也存在片面性問題，無法做到將多種運(yùn)輸方式進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，從而提高運(yùn)輸效率。3）不能從實(shí)際出發(fā)制定策略，方案過于簡單；海運(yùn)物流中集裝箱的管理與調(diào)度是一項(xiàng)復(fù)雜的工作，在實(shí)際管理與調(diào)度中，很難做到面面俱到，考慮到所有動(dòng)態(tài)變化因素對管理與調(diào)度的影響，這就導(dǎo)致了策略制定的過于簡單，不能從實(shí)際出發(fā)，綜合考慮，而制定出的策略也往往無法應(yīng)用到實(shí)際中去。4）優(yōu)化程度不夠；返場的集裝箱往往是隨機(jī)到達(dá)場站的，這就給集裝箱的管理帶來了一定的難度。集裝箱箱位的布局要結(jié)合裝船順序進(jìn)行安排，而裝船順序的不確定性及難預(yù)測性直接影響到了集裝箱的壓滯問題，目前的一些集裝箱管理與調(diào)度優(yōu)化方法很難考慮周全，其優(yōu)化程度仍存在不足。

1.2 集裝箱管理與調(diào)度策略優(yōu)化的必要性

海運(yùn)物流是一項(xiàng)多元化、系統(tǒng)化的服務(wù)，隨著海運(yùn)物流行業(yè)中集裝箱業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展，集裝箱管理與調(diào)度的優(yōu)化已成為行業(yè)發(fā)展的需求，集裝箱管理與調(diào)度上的不當(dāng)，不僅會(huì)影響海運(yùn)物流的運(yùn)輸效率，也會(huì)嚴(yán)重影響整體物流成本的控制。對海運(yùn)物流中集裝箱的管理與調(diào)度策略進(jìn)行優(yōu)化具有以下幾點(diǎn)必要性。1）海運(yùn)物流行業(yè)發(fā)展的需求；伴隨著近幾年來海運(yùn)物流服務(wù)行業(yè)競爭的加劇，要想在競爭中頑強(qiáng)的走下去，取得更大的經(jīng)濟(jì)效益，海運(yùn)物流行業(yè)從業(yè)者就要不斷完善企業(yè)機(jī)制，建立自己的優(yōu)勢。而效率是影響海運(yùn)物流行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵，只有提高物流效率，才能樹立競爭優(yōu)勢。傳統(tǒng)的集裝箱管理和調(diào)度方法存在著一定的缺陷，已無法滿足當(dāng)下對于物流行業(yè)的要求，因此，對海運(yùn)物流中集裝箱管理與調(diào)度策略的優(yōu)化順應(yīng)了行業(yè)發(fā)展的需求。2）船舶大型化、場站面積不足的需求；船舶的大型化和場站面積的限制，導(dǎo)致翻箱問題頻發(fā)，隨著海運(yùn)物流行業(yè)的不斷發(fā)展，大型船舶的使用也越來越廣泛，大型船舶的使用，也增大其所占據(jù)的場站面積，但場站面積有限，而對場占面積進(jìn)行擴(kuò)張又很難得到實(shí)施，只有優(yōu)化集裝箱的管理與調(diào)度策略，減少大型船舶的場站占有面積，有效避免翻箱問題的發(fā)生，提高海運(yùn)物流效率。3）是減少集裝箱閑置數(shù)量，節(jié)約成本的關(guān)鍵；通過對集裝箱管理與調(diào)度策略的優(yōu)化，可最大限度地避免閑置集裝箱的出現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)合理調(diào)度，進(jìn)一步規(guī)整集裝箱；可適當(dāng)擴(kuò)大場站面積，提高集裝箱利用率，降低運(yùn)輸成本并進(jìn)而降低總體物流費(fèi)用。4）可實(shí)現(xiàn)場站資源的有效利用，提高場站作業(yè)效率及裝船效率；對集裝箱進(jìn)行合理布局，有效利用有限的場站空間及設(shè)備資源，在集港前，優(yōu)化翻箱策略，實(shí)施預(yù)翻箱作業(yè)，減少翻箱設(shè)備損耗，可避免場站作業(yè)沖突，提高場站作業(yè)效率及裝船效率。

2 海運(yùn)物流中集裝箱的管理與調(diào)度方法

2.1 海運(yùn)物流中的集裝箱管理

目前對于海運(yùn)物流中的集裝箱管理引進(jìn)了一些先進(jìn)的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對海運(yùn)物流中集裝箱信息的數(shù)字化管理，各個(gè)業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)之間進(jìn)行電子數(shù)據(jù)的交換（電子訂艙、電子運(yùn)單和電子貨幣結(jié)算等），實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)信息的實(shí)時(shí)傳遞；而局域網(wǎng)在船公司和港口內(nèi)部管理中的應(yīng)用，大大方便了各管理部門之間的溝通交流，在集裝箱的管理中也廣泛采用了智能標(biāo)簽技術(shù)，這些技術(shù)包括條形碼、IC卡和無線射頻識別技術(shù)，新技術(shù)的應(yīng)用在集裝箱的管理中起到了十分顯著的作用。另外遺傳算法在集裝箱的管理中得到了應(yīng)用，這種方法主要針對的是集裝箱的裝卸及泊位分配問題。

2.2 海運(yùn)物流中的集裝箱調(diào)度

過去傳統(tǒng)的集裝箱調(diào)度存在著很大的缺陷，由于集裝箱需求量比較小，即使集裝箱的調(diào)度存在不合理的地方，也不會(huì)給海運(yùn)物流造成多大的影響，但現(xiàn)在集裝箱數(shù)量的激增，其調(diào)度的合理性必須引起重視，一旦調(diào)度出現(xiàn)問題，就會(huì)造成部分貨物不能夠及時(shí)運(yùn)輸，從而降低海運(yùn)物流的運(yùn)輸效率，影響企業(yè)信譽(yù)。場站內(nèi)的調(diào)度要求場站工作人員對集裝箱的裝船順序進(jìn)行了解，并據(jù)此對集裝箱的放置位置進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，減少集裝箱閑置數(shù)量及滯留時(shí)間，縮短船只在港等待的時(shí)間，從而提高裝船效率。

2.2.1 場站之間的集裝箱調(diào)度

1）線性規(guī)劃法。這種方法是采用運(yùn)籌學(xué)線性規(guī)劃法、純整數(shù)線性規(guī)劃法來對場站間的空箱調(diào)度進(jìn)行規(guī)劃，它要求工作人員根據(jù)供應(yīng)港和需求港空箱的供給種類和數(shù)量、需求種類和數(shù)量、港口存儲(chǔ)能力等制定空箱調(diào)度方案，保證集裝箱運(yùn)輸成本的最小化。2）網(wǎng)絡(luò)流法。網(wǎng)絡(luò)或容量網(wǎng)絡(luò)指的是一個(gè)連通的賦權(quán)有向圖，定義為D=（V、E、C），其中V是該圖的頂點(diǎn)集，E是有向邊集，C是弧上的容量。網(wǎng)絡(luò)上的流指由起點(diǎn)流向終點(diǎn)的可行流，其受到容量的限制。除去起點(diǎn)和終點(diǎn)以外，網(wǎng)絡(luò)中其他中途點(diǎn)的流入量和流出量保持平衡［2］。利用網(wǎng)絡(luò)流法來建立空間時(shí)間二維模型，通過模型描述集裝箱箱調(diào)度問題，并結(jié)合誘導(dǎo)式網(wǎng)絡(luò)流算法和最小費(fèi)用流算法對集裝箱的調(diào)度策略進(jìn)行優(yōu)化。3）Petri網(wǎng)法。這種方法要求結(jié)合集裝箱箱容量、供給能力、運(yùn)輸方式和運(yùn)輸時(shí)間等條件來建立集裝箱調(diào)度的網(wǎng)模型，并結(jié)合網(wǎng)的相關(guān)理論制定調(diào)度方案。4）遺傳算法。遺傳算法在集裝箱調(diào)度上主要用于集裝箱調(diào)度航線的優(yōu)化。

2.2.2 場站內(nèi)的集裝箱調(diào)度

1）箱位布局。箱位的布局主要針對的是返場的集裝箱，在集裝箱到達(dá)場站前，工作人員應(yīng)提前對出堆場設(shè)備的操作能力進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)計(jì)算結(jié)果合理分配集裝箱的堆場位置。另外返場集裝箱的堆存、翻箱問題及啟發(fā)式規(guī)則下場站的集裝箱箱位分配問題在進(jìn)行箱位的布局時(shí)都應(yīng)考慮到。2）預(yù)翻箱。為解決場站作業(yè)沖突問題，應(yīng)進(jìn)行預(yù)翻箱。預(yù)翻箱是依據(jù)啟發(fā)式方法來建立整數(shù)規(guī)劃模型，通過模型找出最優(yōu)的倒箱路徑，以達(dá)到裝船順序的要求，減小倒箱數(shù)量。

3 集裝箱管理與調(diào)度策略的優(yōu)化

3.1 集裝箱管理策略的優(yōu)化

3.1.1 改善管理制度，提高服務(wù)水平

做好各部門之間的協(xié)同工作，加強(qiáng)合作，合理制定調(diào)度計(jì)劃，提高管理人員的管理水平，對于管理與調(diào)度中存在的問題應(yīng)及時(shí)進(jìn)行解決，完善管理制度，提高物流服務(wù)水平。

3.1.2 熟悉集裝箱相關(guān)業(yè)務(wù)，合理進(jìn)行操作

了解集裝箱相關(guān)業(yè)務(wù)流程，包括貨物出口和進(jìn)口流程。實(shí)時(shí)掌握集裝箱的狀態(tài)信息，合理規(guī)劃場站堆存，優(yōu)化集裝箱運(yùn)輸路線和運(yùn)輸方式，做好集裝箱相關(guān)業(yè)務(wù)的操作［3］。

進(jìn)口業(yè)務(wù)中的集裝箱操作包括重箱卸港，由碼頭接受集裝箱；車隊(duì)接收派車單，運(yùn)輸重箱回場站；重箱進(jìn)場、出場受理，分別生成受理單、發(fā)箱單和狀態(tài)單；客戶接收集裝箱并進(jìn)行卸貨；再由車隊(duì)運(yùn)輸空箱返回場站，最后由場站接收空箱。

3.2 空箱調(diào)度的優(yōu)化

通過遺傳算法實(shí)現(xiàn)空箱調(diào)度的優(yōu)化，按照圖1的思路進(jìn)行空箱調(diào)度的優(yōu)化，遵循集裝箱最早返場、費(fèi)用最少的原則進(jìn)行空箱調(diào)度的優(yōu)化，集裝箱的調(diào)度應(yīng)最先調(diào)往最近的場站，充分考慮目的場站實(shí)際情況，包括各場站的運(yùn)輸能力及存儲(chǔ)能力，保證每次運(yùn)輸?shù)倪\(yùn)輸量不為零。

3.2.1 預(yù)測港口售裝使用情況

運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，對各港口每個(gè)月對各種集裝箱的使用數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，預(yù)測各港口未來一段時(shí)間內(nèi)的集裝箱使用情況，為空箱調(diào)度做好基礎(chǔ)性工作。

圖1 空箱調(diào)度優(yōu)化思路

3.2.2 建立空箱調(diào)度模型

3.3 重箱返場箱位布局及預(yù)翻箱的優(yōu)化

3.3.1 重箱返場的箱位布局

3.3.2 預(yù)翻箱的優(yōu)化

預(yù)翻箱的優(yōu)化應(yīng)遵循翻箱率最小的原則，簡化翻箱步驟，建立預(yù)翻箱模型，通過算法來計(jì)算當(dāng)前堆存狀態(tài)的壓箱數(shù)，其中X表示箱區(qū)總排數(shù)，Y表示箱區(qū)總列數(shù)表示第i排第j列的壓箱數(shù)，最后求得當(dāng)前箱區(qū)的布局情況為總層數(shù)）。通過預(yù)翻箱的優(yōu)化應(yīng)保證翻箱過程中箱的堆存層數(shù)不超過其限制值，翻箱后箱的布局狀態(tài)應(yīng)不違于裝船順序，另外箱區(qū)內(nèi)應(yīng)留出一定的空位，以用于翻箱。

4 結(jié)語

集裝箱管理與調(diào)度的優(yōu)化，是提高海運(yùn)物流效率與經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵，其策略的優(yōu)化，要從集裝箱的實(shí)時(shí)信息出發(fā)，減少集裝箱的積壓及閑置數(shù)量，避免場站作業(yè)沖突，提高場站作業(yè)效率及裝船效率，完善管理制度，優(yōu)化空箱調(diào)度策略；合理布局返場重箱的箱位，進(jìn)行預(yù)翻箱，避免因?yàn)榉鋯栴}導(dǎo)致的物流效率下滑，提高運(yùn)輸效率，更好地滿足客戶需求。

［1］閆芳園，周一成.海鐵聯(lián)運(yùn)模式下集裝箱空箱調(diào)運(yùn)問題及成本分析［J］.物流科技，2013，36（3）:113-115.

［2］吳宗明，郭姝娟，趙丹等.基于啟發(fā)式算法的連續(xù)泊位調(diào)度研究［J］.中國水運(yùn)（下半月），2014，14（3）:97-99.

［3］王智泓.大連港海運(yùn)框架集裝箱合理化使用問題研究［J］.物流工程與管理，2014，36（8）:32-34.

（編輯：劉楠）

On the Ocean Container Logistics Management and Scheduling Optimization

Heng Qiang
（Nanjing Tonghai Container Shipping Co.，Ltd.，Nanjing Jiangsu 210005）

This article will be a brief introduction on the basis of maritime logistics services，management and optimization of maritime container logistics scheduling policy to make profound discussion.

shipping logistics；policy optimization；management and scheduling；container

10.16525/j.cnki.14-1362/n.2016.14.46

TP311.52

A

2095-0748（2016）14-0101-03

2016-06-03

衡強(qiáng)（1974—），男，上海人，工商管理碩士，經(jīng)濟(jì)師，副總經(jīng)理，研究方向：水路運(yùn)輸管理。