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摘要：为了实现大件货物运输的安全经济运输，本文从路径技术和经济两点上分析并构建运输时间最短化的目标函数模型，建立考虑路段载重量、允许长度、宽度和高度及不超过运输总时间下的最经济的路径选择模型，为公路大件运输路径选择提供理论支撑。
关键词：路径技术分析 经济分析 公路大件货物运输 路径最优
一、引言
大件货物运输是运输领域的一项特殊作业，因货物的超重，超大和超长等特点，其在运输车辆，运输流程和运输方式异于一般货物。国内外学者对大件运输都有较多研究，比如罗建[1]建立了大件运输的线路选择层次模型，并采用层次分析法对模型进行算法设计，通过案例验证了算法的准确性;雷定猷[2]等综合考虑最小运输时间、距离与成本以及线路界限、桥梁承载力等因素，对多目标问题进行求解。本文依据大件货物的特殊性，从路径的通过技术和节约成本两点出发构建一个算法模型，利用科学手段选择更优化的路径。
二、大件公路运输路径技术分析
（1）在公路直線段上，大件货物可行线路选择需满足的条件有大件货物运输车辆宽度小于公路宽度;大件货物运输车辆高度小于天桥高度;大件货物车辆重量低于公路的承载力。（2）收费站处可行线路选择需要的条件有大件货物运输车辆宽度小于收费亭宽度、收费通道宽度及2倍收费站路边宽度之和;大件货物运输车辆高度低于收费站高度。（3）大件货物运输车辆在桥梁上可行线路选择的模型计算，主要取决于车辆和桥梁宽度的比较以及车辆的重量与桥梁的承载力的比较。故桥梁上需满足大件货物车辆的高度小于桥梁高度与人行道宽度的2倍之和;大件货物车辆的重量低于桥梁设计载荷。（4）大件货物在隧道处的可行线路选择的模型计算主要考虑隧道的宽度、高度与大件货物车辆的宽度和高度的比较，即大件货物车辆的宽度要小于隧道的宽度，大件货物车辆的高度要小于隧道的高度。（5）弯道处大件车组是否能通过必须满足其允许的最小转弯外半径小于所过弯道的外半径和允许的最小转弯内半径大于所过弯道的内半径两个条件。（6）所选线路中道路的坡度或改造后坡度应小于大件运输车辆的最大爬坡度[3]。
三、路径经济性分析
公路的运输费用相对复杂，主要包括两个大的方面，即基本运输费用，包括运输途中发生的直接费用;在道路无法通行期间发生的车辆维护费用;在运输过程中发生的不能直接计算的各种间接费用。其次公路大件运输费用组成中排障费用也占有很大的比例，比如桥梁的加固，路基的拓宽等，都需要和相关负责人进行协商得到许可之后进行排障措施实施，这些都加剧了公路运输的成本。运输时间时指货物运到终点所需要的总时间，其时间组成对应运输过程，也和运输过程中发生费用的环节相对应。若大件货物的运输对时间有严格的要求，在选择运输路径时尽量选择方便快捷的方式，减少运输时间;若对运输时间要求比较宽松时则只要保障货物在规定时间内运抵即可[4]。
四、基于时间与成本的大件运输优化模型
在大件运输路径优化的标准化流程中，已经通过O、D地理位置分析确定初始备选路径，之后经过技术性分析排査确定了基本可行路径，在满足运输时间限制的条件下，构建成本最小优化模型，求得最优路径。首先进行模型假设：（1）假设运输任务只有一个起点和终点;（2）从始发地到目的地自始至终只有一个运输任务，即运输任务在运输过程中不能被分割;（3）未考虑到在某运输节点是否需进行必要的转运时产生的相关仓储费用和时间;（4）任意两个节点间要么没有弧要么只有一条弧;若两个节点之间没有弧连接，则表示经过技术性分析认为这两个节点之间不通行，则没有弧连接的节点之间的运费、时间设为一个充分大的权数;（5）不考虑大件货物的形状复杂性，本文从重物的最长、最宽、最高和重心重量来判定货物的长、宽、高和重量。
在模型中，式（3.1）表示目标函数，即总成本最小;总成本包括路段上的运输总成本;（3.2）表示货流的连续性，即任意节点j流入等于流出;（3.3）表示任意两节点间只选一条路径运输;（3.4）表示从起点O只选一条路起运;（3.5）表示只选一条路流入终点D;（3.6）表示时间约束，即满足时间限制T;（3.7）、（3.8）、（3.9）、（3.10）分别表示某路线上a上大件货物重量不大于路段上的最低承载重量，货物最长不超过路段允许的最长（考虑弯道），货物最宽不超过路段允许的最宽，货物的最高不超过路段允许的最高（考虑收费站、隧道和桥梁）（3.11）定义0，1变量。
五、结论与展望
本文从公路大件运输路径技术和路径经济两点出发，构建了基于时间和成本的公路大件运输路径优化模型。由于本文主要基于理论分析，没有实际数据支持，因此存在局限性，只能提供一些公路大件运输路径优化的思想启示。实际上进行运输路线选择时，需要实地路勘，因此制定的指标不能涵盖路段可能出现的所有情况，实际运输时需要根据具体路段情况进行具体分析，构建多运输方式的联合大件运输的路径优化模型是目前大多数大件运输企业主要研究的方向之一。
参考文献
[1]罗建.公路大件运输线路选择方案及模型研究[J].西华大学学报（自然科学版版），2013，32（04）：71-76.
[2]雷定猷，游伟，张英贵，皮志东.长大货物多式联运路径优化模型与算法[J].交通运输工程学报，2014，14（01）：75-83.
[3]陈珊. 基于技术经济分析的大件运输路径优化[D].大连海事大学，2017.
[4] 史丹丹，慕德春，魏明.一类考虑实际道路网络承载能力的大件物流配送路径优化模型[J].物流工程与管理，2019，41（01）：63-64.
关键词：路径技术分析 经济分析 公路大件货物运输 路径最优
一、引言
大件货物运输是运输领域的一项特殊作业，因货物的超重，超大和超长等特点，其在运输车辆，运输流程和运输方式异于一般货物。国内外学者对大件运输都有较多研究，比如罗建[1]建立了大件运输的线路选择层次模型，并采用层次分析法对模型进行算法设计，通过案例验证了算法的准确性;雷定猷[2]等综合考虑最小运输时间、距离与成本以及线路界限、桥梁承载力等因素，对多目标问题进行求解。本文依据大件货物的特殊性，从路径的通过技术和节约成本两点出发构建一个算法模型，利用科学手段选择更优化的路径。
二、大件公路运输路径技术分析
（1）在公路直線段上，大件货物可行线路选择需满足的条件有大件货物运输车辆宽度小于公路宽度;大件货物运输车辆高度小于天桥高度;大件货物车辆重量低于公路的承载力。（2）收费站处可行线路选择需要的条件有大件货物运输车辆宽度小于收费亭宽度、收费通道宽度及2倍收费站路边宽度之和;大件货物运输车辆高度低于收费站高度。（3）大件货物运输车辆在桥梁上可行线路选择的模型计算，主要取决于车辆和桥梁宽度的比较以及车辆的重量与桥梁的承载力的比较。故桥梁上需满足大件货物车辆的高度小于桥梁高度与人行道宽度的2倍之和;大件货物车辆的重量低于桥梁设计载荷。（4）大件货物在隧道处的可行线路选择的模型计算主要考虑隧道的宽度、高度与大件货物车辆的宽度和高度的比较，即大件货物车辆的宽度要小于隧道的宽度，大件货物车辆的高度要小于隧道的高度。（5）弯道处大件车组是否能通过必须满足其允许的最小转弯外半径小于所过弯道的外半径和允许的最小转弯内半径大于所过弯道的内半径两个条件。（6）所选线路中道路的坡度或改造后坡度应小于大件运输车辆的最大爬坡度[3]。
三、路径经济性分析
公路的运输费用相对复杂，主要包括两个大的方面，即基本运输费用，包括运输途中发生的直接费用;在道路无法通行期间发生的车辆维护费用;在运输过程中发生的不能直接计算的各种间接费用。其次公路大件运输费用组成中排障费用也占有很大的比例，比如桥梁的加固，路基的拓宽等，都需要和相关负责人进行协商得到许可之后进行排障措施实施，这些都加剧了公路运输的成本。运输时间时指货物运到终点所需要的总时间，其时间组成对应运输过程，也和运输过程中发生费用的环节相对应。若大件货物的运输对时间有严格的要求，在选择运输路径时尽量选择方便快捷的方式，减少运输时间;若对运输时间要求比较宽松时则只要保障货物在规定时间内运抵即可[4]。
四、基于时间与成本的大件运输优化模型
在大件运输路径优化的标准化流程中，已经通过O、D地理位置分析确定初始备选路径，之后经过技术性分析排査确定了基本可行路径，在满足运输时间限制的条件下，构建成本最小优化模型，求得最优路径。首先进行模型假设：（1）假设运输任务只有一个起点和终点;（2）从始发地到目的地自始至终只有一个运输任务，即运输任务在运输过程中不能被分割;（3）未考虑到在某运输节点是否需进行必要的转运时产生的相关仓储费用和时间;（4）任意两个节点间要么没有弧要么只有一条弧;若两个节点之间没有弧连接，则表示经过技术性分析认为这两个节点之间不通行，则没有弧连接的节点之间的运费、时间设为一个充分大的权数;（5）不考虑大件货物的形状复杂性，本文从重物的最长、最宽、最高和重心重量来判定货物的长、宽、高和重量。
在模型中，式（3.1）表示目标函数，即总成本最小;总成本包括路段上的运输总成本;（3.2）表示货流的连续性，即任意节点j流入等于流出;（3.3）表示任意两节点间只选一条路径运输;（3.4）表示从起点O只选一条路起运;（3.5）表示只选一条路流入终点D;（3.6）表示时间约束，即满足时间限制T;（3.7）、（3.8）、（3.9）、（3.10）分别表示某路线上a上大件货物重量不大于路段上的最低承载重量，货物最长不超过路段允许的最长（考虑弯道），货物最宽不超过路段允许的最宽，货物的最高不超过路段允许的最高（考虑收费站、隧道和桥梁）（3.11）定义0，1变量。
五、结论与展望
本文从公路大件运输路径技术和路径经济两点出发，构建了基于时间和成本的公路大件运输路径优化模型。由于本文主要基于理论分析，没有实际数据支持，因此存在局限性，只能提供一些公路大件运输路径优化的思想启示。实际上进行运输路线选择时，需要实地路勘，因此制定的指标不能涵盖路段可能出现的所有情况，实际运输时需要根据具体路段情况进行具体分析，构建多运输方式的联合大件运输的路径优化模型是目前大多数大件运输企业主要研究的方向之一。
参考文献
[1]罗建.公路大件运输线路选择方案及模型研究[J].西华大学学报（自然科学版版），2013，32（04）：71-76.
[2]雷定猷，游伟，张英贵，皮志东.长大货物多式联运路径优化模型与算法[J].交通运输工程学报，2014，14（01）：75-83.
[3]陈珊. 基于技术经济分析的大件运输路径优化[D].大连海事大学，2017.
[4] 史丹丹，慕德春，魏明.一类考虑实际道路网络承载能力的大件物流配送路径优化模型[J].物流工程与管理，2019，41（01）：63-64.