现代物流学-第32部分

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4。留有扩建余地：对象航空这样活跃的事业，必须预选获得或能在将来获得足够的土地，以备机场
扩建之用。从过去历史来看，随看飞机的大小和交通量的增大，必须加长跑道，扩充航站设施，并提供
更多辅助设施。必须有足够的土地来容纳这些新设施。　
5。区域内其他机场的存在：当选择新机场，或在现有机场增加跑道时，必须考虑有关地区内其他机
场的存在。机场与机场之间必须相隔有足够距离，以防止在一个机场上作着陆操作的收音机干扰其他机
场上飞机的活动。机场与机场之间的最小距离完全取决于交通量和交通类型，以及机场是否有在能见度
差的情况下飞机运行的装备。
在一大城市区域内几个机场的位置可能极大地影响它们各自的容量。如果机场与机场之间相隔太
近，在能见度差的情况下，它们可能会互相妨碍到两个机场的容量之和并不比一个机场的容量为大的程
度。　


6。周围障碍：所选择的机场位置应使场址的最终发展所需的进近区没有障碍，或即使有障碍也能予
以清除。为了提供和保护机场适当的进近区，需要在机场转弯地区和跑道延长线地区设高度限制。在规
划阶段，必须采取步骤以排除将来建立妨碍使用该机场的收音机的障碍的可能性。场址一经选定，就应
采取分区划定高度限制的措施，以确保飞行安全。　
7。建设的经济性：显然，如果可供选择的一些场址都是同样适用的，那就应考虑到建造起来比较经
济的那个场址。
11…16　



8。获得供应和公用设施的可能性：一个机场，特别是大型机场，需要大量水、天然气或油、电力和
飞机与地面车辆用的燃料。选择机场场址时，必须考虑到提供这些供应的情况。这些供应中的大多数要
靠卡车、火车、轮船或管道运送至机场。必须考虑的另一个因素是污水的处理。在不靠近污水管道的新
场址上，可能还须建造污水处理场，至于电力，多数大型机场必须有自己的发电装置，以便在商业电源
中断时应急使用。　
9。接近需要航空服务的地点：在选择新的机场场址时，十分重要的是地面交通时间要尽可能缩短。
特别是对短途航班，来往机场所需要地面时间是十分重要的。旅客更关心的是家门口到家门口所需的总
出行时间，而不仅是在空中的那部分时间。机场离人口中心区的距离过远，抵消了运输飞机的速度，会
失去旅客和货源。　
11。4。3　影响航空港规模的因素　
机场必要的规模取决于下述主要因素：　


1。预期使用该机场的飞机的性能和大小。　
2。预计交通量；　
3。气象条件（风和温度）；　
4。场址的标高。
飞机的性能直接影响跑道的长度。机场设计者通常不直接接触有关各种类型的运输机的性能资料。
为了给机场设计提供他们所需要的有关跑道长度的资料，国际民航组织（　
ICAO）调查研究了许多类型
飞机的性能，并制定了关于路道长度的文件。确定跑道长度时应尽可能同航空公司和机场的其余使用单
位一起进行协商。

交通量及其性质对所需的跑道数目、滑行道的构形和停机坪的大小有影响，影响机场大小的重要气
象条件是风和温度。温度影响跑道的长度，温度愈高，跑道需要愈长。风向影响跑道的数目和构形。　


11。4。4货物行李处理系统　
通常，对于货运量很大的大型机场，旅客航站与货物航站分开。但由于大型喷气式飞机的出现，导
致客货混合作业的增长。这是由于大型喷气式飞机在为运载旅客和行李所必需之外，还具有很高的货物
运载量。所以，在规划机坪一机位区时，有必要考虑货物的处理。

货物包括空运货物和航空邮件。航空邮件通常是由车辆运送至机场航空邮件中心。空运货物在飞机
和货物航站之间由货运车辆或由航空货物运送装置运送。

由运载旅客的飞机载运的到站空运货物通常必须在机位卸货，然后转运至货物航站。发出的航空货
物在出站航班离去前从货物航站运出，必须存放在指定的区域以利于方便快速地装上飞机。此项作业要
求机位附近的机坪上有大块场地。有关货物处理的另一要求是要有全球运货车辆在机坪一机位区与货物
航站之间行驶的车行道路。在航空货物运货车交通量很高的大型机场上，有时给运货车规定专用的车行
道路，以便将其与在机坪上行驶的其它服务车辆分开。

客机带运货物的装卸，必须使用效率高的装卸设备，避免耽搁客运作业。已经研制出的先进飞机装
卸设备，主要的是装卸一运输联合机，这种联合机具有减少机坪上的设备数量的优点。升降式装卸机可
用来配合和舱门槛高度不同的各种飞机。

对空运货物处理方法有影响的另一发展趋势是研制了适用于不同类型飞机的底舱集装箱。集装箱
的优点是可以在机场以外装箱并准备好，直接运往飞机，并且容易地装上飞机和卸下。为宽机体机身喷
气式飞机设计的　
LD…3集装箱的有效载荷为　
2，500磅，可使用容积为　
155英尺。DC…10飞机的底舱总共
可放置　
24个这样的集装箱，总重量　
60，000磅。波音　
747的底舱可装　
30个这样的集装箱。

行李被交运后，便开始自己的流动路线。首先由皮带输送机输送到出港行李房，按航线和目的地
进行分检，而后以散装或集装箱形式，由小车或平板拖车分别运到有关飞机前，装送到机舱。

提取行李区应设在接近航站楼出口的地方。行李从飞机上卸下，由小车或平板车运到行李提取处
的卸货地段，卸在传送和陈列设备上，供旅客认领。

11…17　



11。5　管道输送站规划
管道运输已有　
120多年的历史，在各主要工业国均已成为独立的技术门类，形成庞大的工业体系，
与铁路、公路、水路、航空运输等并列为五大运输方式之一。目前，管道运输货物主要是原油、成品油、
天然气、油田伴生气、矿砂、煤浆及其它化工流体，大都是能源物资。故管道运输与能源开发的关系密
切。管道运输多在生产点与主要消费点之间设置流向与运输品种单一是其特点。　


11。5。1　输油站规划设计　
输油管道是连接油田、炼厂、油库或其他用油单位的输送原油或成品油的管理。原油管道的起点大
多是油田，终点则可能是炼油厂，或转运原油的港口、铁路枢纽。成品油管道的起点常是炼油厂或成品
油库，沿途常有较多的支线分油或集油。其终点和分油点则是转运油库或分配油闸，在该处用铁路油罐
车或汽车油罐车将各种瑾的成品油送给城镇的加油站或用户；也有用支线将油品直接送给大型用油企业
的，如将轻油送给化工厂，或将燃料油送给发电厂；或有沿途接入其他炼厂或油库的进油支线，以构成
地区性的产、运、销管网系统。

不论输送轻油或重油，输油管道都是由输油站（包括首站、末站、若干个中间泵站、中间加热站
等）和管道线路工程两大部分组成，其概况示意见图　
11…13。由于油品在沿管道向前输送过程中会损失
压力能，如输送的是热油，则还有热能的损失，故必须在沿途设置若干个输油站，以供给油流压力能和
热能。


图　
11…13管道运输组成示意图　


1…井场；2…转油站；　
3…来自油田的输油管；4…首站的罐区和泵房；5…全线调度中心；6…清管器
发放室；7…首站的锅炉房、机修厂等辅助设施；　
8…微波通讯塔；9…线路阀室；10…管道维修人员住所；　
11…中间输中央政治局站；　
12…穿越铁路；13…穿越河流；14…跨越峡谷；15…末站；16…炼厂；17…火车装
油栈桥；18…油轮装油码头

沿管道干线为输送油品而建立的各种作业站场，统称为输油站。按其所处的位置不同可分为首站
（起点站）、末站（终点站）和中间站，中间站按其任务不同又可分为中间泵站、加热站、热泵站、分
（合）输站和减压站等　


1。首站
首站是输油管道的起点，通常位于油田、炼厂或港口附近。其任务主要是接受来自油田或海运的原
油，或来自炼厂的成品油；经计量、加压（有时还加热）后输往下一站。此外还有发送清管器、油品化
验、收集和处理污油等辅助作业。有的首站还兼有油品预处理任务，如原油的脱盐、脱水、脱机械杂质、
加添加剂或热处理等。

首站的主要生产设施有：油罐区；泵机组、阀门组（包括清管器发送装置）、油品计量及标定装置、
油品加热装置（如有加热任务）等，还有与主要作业配套的水、电、燃料、消防等辅助作业系统。
首站的输油流程一般包括：（1）接受来油经计量后储于油罐中；（2）向下游站输油，由辅助增压泵
抽取罐中的存油，经计量后再由输油主泵增压后输入出站干线，如需加热，则常在计量后经加热后装置

11…18　



加热后再进主泵；（3）向下站发送清管器，有时还要接收油田来油管道送来的清管器；（4）站内循环和
倒换油罐；（5）管道的超压保护和出站压力调节。　


2。末站
位于管道的终点，往往是收油单位的油库（例如炼厂的原油库）或转运油库，或两者兼而有之。接
受管道来油，将合格的油品经计量后输送给收油单位；或改换运输方式，如转换为铁路、公路或水路继
续运输。

末站的主要任务之一是解决管道运输和其它运输方式之间输量的不均衡问题。为保证管道能连续地
按经济输量运行，作为转运油库的末站，需设置足够容量的油罐。油罐区容量的大小要根据转运方式的
运转周期、一次运量、运输条件及管道输量等综合考虑，如转换区，输送单一油品的首末站罐区容量一
般不少于　
3天的管道最大输量。

多种油品顺序输送的管道首末站的罐区容量，还取决于油品的种类多少，顺序输送的每批批量、循
环周期等。为便于收发计量，每种油品的储罐应不少于两个。
末站除设有庞大的油罐区外，还有计量、化验和转输设施，如铁路装油栈桥、水运、装油码头及与
之配套的泵机组、阀门组或加热装置等。　


1。　中间输油站
在管道沿线设置中间输油站的地点，是根据输油工艺中水力和热力计算，及沿线工程地质＇建设规
则等方面的要求来确定的。中间输油站的任务，只是给油流提供能量（压力能、热能）它可能是只给油
品加压的泵站，也可能只给油品加热的加热站，或者是既加热又加压的热泵站。　


11。5。2　输气管道　
天然气从气田的各井口装置采出后，经由矿场集气网汇集到集气站，再由各集气站输往天然气处理
厂进行净化后，送入长距离输气管道，送往城市和工矿企业的配气站，在配气站上经过除尘、调压、计
量等作业后，由配气管网送给用户。输气系统就是从井口装置开始到用户之间一切输配气管网和装置的
总称，其流程示意见图　
11…14　


图　
11…14输气系统流程示意图　
1…井场装置；2…集气站；3…矿场压气站；4…天然气处理厂；5…长距离输气管道的首站；6…截断
阀；7…调压计量站；8…地下储气库；9…中间压气站

输气站，可按其作用不同分为压气站、调压计量站和储气库三种。

压气站是给天然气提供压力能的，可按其要管道沿线的位置分为起点压气站、中间压气站及终点充
气站（储气库）。起点站除提供压力能外，还兼有气体净化、混合、计量、压力调节和清管器发送等作
业。

中间压气站主要是给沿线消耗了压力能的气体增压，其工艺流程的主要部分与中间输油站类同，除

11…19　



输送时的增压外，还包括越站旁通、清管器接收及发放、安全汇压等，不同的是其压气机机组的控制和
辅助系统，要比输油泵机组复杂得多。

设于管道沿线或终点的储气库，是用于解决管道均衡输气和气体消费的昼夜及季节不均衡的矛盾而
建立的。为确保管道能经常在高效率的最佳输量下运行，及当管道发生故障时仍能连续给用户供气，常
需在城市配气站或大工业用户附近建储气库，以便在用气负荷低峰时储存管道输来的多余的气体，在用
气负荷高峰时补充管道来气量的不足。

除液态储存外，储存天然气的方式有地下储气、埋地高压管束储气和利用长输管道的末段储气等，
地下储气库有用枯竭的油、气田构造、含水地层和人工盐岩穴等三种，其中以利用枯竭的油气田构造储
气最为经济。

地下储气库的地面设施，分注气及采气两部分。长输管道的终点充气站就是储气库的注气站，由充
气站的压气机将气体加压注入地下储气库中；用气时利用同一套管系将天然气从储气库中采出，经加热
脱水后进入输气管道。

调压计量站一般都在输气管道的分输处和末站，任务是调节气流压力和测量气体流量，以给城市配
气系统分配气量及分输给储气库。有时还需监测气体的质量。调压计量站的主要设备有压力调节阀、流
量计量装置和机械杂质分离器等。

本章小结

物流过程中的“物”的重要活动基地是铁路、公路、水路、航空等交通场（站），为了保证货畅其流，货运场站的规
划至关重要。本章详细阐述了铁路货运站（场）、公路货运站（场）、水路货运码头、航空货运港站、管道输送站的含义、
分类、构成，并从选址、布置图选择等方面分析了布局规划方法。

思考题　


1。　按办理货物的种类及服务对象铁路货运站可分为哪几类？　
2。　按办理货物作业的性质铁路货运站可分为哪几类？　
3。　铁路货场按办理货物品类可分为哪几类？　
4。　铁路货场按办理货运作业的种类可分为哪几类？　
5。　铁路货场内有哪些主要设备？　
6。　枢纽内铁路货运站合理布局应考虑哪些因素？　
7。　公路货运站有哪些作用？　
8。　确定公路货运（站场）址的原则？　
9。　确定公路运输站（场）址的基本方法？　
10。港址选择的基本要求是什么？　
11。一般码头平面布置有几种形式？　
12。综合性港口的专业区如何划分？　
13。航空港的主要功能有哪些？　
14。航空货物行李运输系统必须具备哪些功能和设施？　
15。影响航空港位置产要由哪些因素？　
16。影响航空港规模有哪些因素？　
17。输油站分为几类？　
18。输气站分为几类？
11…20　



第　4　篇　数学方法在物流运输中的应用　


第12章　货物运输的优化求解　

本章学习目的：了解常见货物运输问题，如产销运输问题、分配运输问题、最短路径
问题、最小费用最大流问题、送货（集货）问题等，并掌握对这些问题进行系统分析、数
学模型建立和优化求解的一些方法，以提高货物运输的科学管理水平。

降低物流成本、提高物流效率，要求对货物运输进行优化组织，即要运用掌握的资源
（人力、物力、财力）合理安排运输任务，消灭对流、迂回、重复等不合理现象，尽量以
最少的资源来完成最多的任务。这就需要对货物运输问题进行系统分析，建立模型，并应
用各种数学方法进行求解，以实现货物运输的科学管理。常见的货物运输问题有产销运输
问题、分配运输问题、最短路径问题、最小费用最大流问题、送货（集货）问题等，下面
就这些问题的优化求解进行介绍。　

12。1　产销运输问题
销售商在组织某一产品销售时，需要从多个厂家或产地采购，运输到其不同的销售门
店，而每个厂家或产地可提供的产品数量和运价各不相同，如何组织运输才能使总运费最
低？或生产厂家从多个地方采购原料时，各地原料可供数量和运价不同，如何确定各地原
料调拨量，才能使运输费用最省？这就是产销运输问题，根据供求双方的物资数量关系，
可分为产销平衡的运输问题和产销不平衡的运输问题。　

12。1。1　产销平衡的运输问题　
12。1。1。1　模型分析　
产销平衡的运输问题一般可表述为：某种物资有m个产地A　1，A2；。。。；Am，其供应量分为　
a1；a2；。。。；am；有n　个销地B1；B2；。。。；Bn；其销量分为b　1；b2；。。。；bn；产地物资供应量总合等于销
地物资销量（需求量）总合；从产地A　i到销地Bj的物资量和单位物资运价为分为x　ij；cij；求
此时调运物资最佳方案。　

对此问题可有下述线性规划模型：　

n　
min　z　
=ΣΣ（m）　cij　xij　i=1　j=1　


s。t。　
Σ（n）　xij　
=　ai　（i　
=　
1；。。。；　m）　

j=1　
（12。1）

Σ（m）　xij　=　bj　
（　j　=　1；。。。；　n）　

i=1　

Σ（n）　bj　
=Σ（m）　ai　


j=1　i=1　

xij　
≥　
0（i　
=　
1；。。。；　m；　j　
=　
1；。。。；　n）　

12。1。1。2　表上作业法求解　
12…1　



上述模型是一种线性规划模型，自然可以用单纯形法求解，但是根据其特殊结构而建
立的表上作业法比起用单纯形法要简单得多。其思路为：由初始运输方案开始，通过检
验、改进，最后获得最优运输方案。　
下面结合例12…1具体说明表上作业法的步骤和方法：　

例12…1设有两个煤矿供应三个城市用煤，煤矿A　1和A2的日产量分别为a　1=200吨；a　2=250
吨。三城市（B　1；B2；B3）的日销量分别为b　1=100吨，b　2=150吨，b　3=200吨。假定每吨货物的
社会运输费与出行公里线性有关，取cij代表煤矿I至城市j的最短距离。已知c　11=90公里，　
c12=70公里，c　13=100公里，c　21=80公里，c　22=65　公里，c　23=80公里。问如何安排运输使运输
费用最省？　

解：设xij为煤矿I运往j的煤量，根据每个煤矿产煤总量和城市的用煤总量，　
xij（I=1；2；j=1；2；3）必须满足下列条件：　

x11＋x12＋x13=200　

x21＋x22＋x23=250　

x11＋x21=100　

x12＋x22=150　

x13＋x23=200　

目标函数为：minz=90x11＋70x12＋100x13＋80x21＋65x22＋80x23

1。列运输平衡表　
列表时要求表内供销平衡，并将运费标入表内空格，如下表12…1所示：　
表　12…1　运输平衡表　


B1　B2　B3供应量　
A1　X11　X12　X13　200　
A2　X21　X22　X23　250　
需求量　100　150　200　450　
需　
供　
90　70　100　
80　65　80　
2。建立初始调运方案　
鉴于最好运输方案是使总运费最小，采用最小元素法，即在平衡表中挑取运价最小或
较小的供需点格子尽量优先分配的调运方法。一行（或一列）满足了，就划去一行（或一
列），如果运费相等时可任选一个，直到全部分配完为止。分配时注意一个问题，即分配
数字的格数要为“行数＋列数…1”，若分配完时出现规定数时，应在适当的空格补零，这个
补零的格子在数量上是零，但要当成非零数字格对待。如表12…2所示：　

　表　12…2　初始调运方案表　

B1　B2　B3供应量　
A1　0　200　200　
需　
供　
90　70　100　
80　65　80　
12…2　



A2　100　150　250　
需求量　100　150　200　450　

表12…2先从A　2；B2（c22最小）开始，确定c22=150；划去余下的B　2　列，然后确定x21=100（c21
为剩下方格中最小运价），划去余下的B　1列，A2的供应量也同时得到满足，故此时余下的A　2
也被划去，最后确定x12为200，形成初始调运方案。　

3。方案的检验和调整　
（1）闭回路
从调运方案的任意空格出发，沿水平方向或垂直方向前进，而遇到填有数字的方格，
折转90度前进，当然可以直接穿过数字格和空格，但只能遇有数字的格才能折转，只能水
平、垂直方向前进，不能对角线移动，这样经过多次折转直到回到原来出发的空格，形成
一条闭回路。　

（2）位势法检验　
①由方案表列出检验表。表中行列数与方案表一样，运价在每个格的右上角，原方案
表中的空格填写检验数，原方案表中的数字格为检验表中的空格，原方案表中的供应量、
需求量格填写行与列的位势，称为行或列位势格。　
②求位势。记第i行位势为u　i　，第j列位势为vj，可任选一个位势格填任意数，通常取0
作为该格的位势。其它位势格的位势由下列法则求出：每个空格右上角的运价c　ij等于该行
位势与该列位势之和，即cij=ui＋vj。　例如在表12…2中，任取左下端的位势格为0，由上述法
则求出其它4个位势格的位势；如表12…3。　
表12…3　位势表　

B1　B2　B3　Vj　
A1　0　200　90　
A2　100　150　80　
Ui　0　…15　10　
需　
供　
90　70　100　
80　65　80　
③求检验数。若空格位于第i行第j列，则其检验数σij按下式求出：　
σ=　
c　
。　
u　
。　
v

ij　
ijij　


例如由表12…3可求出1行2列空格的检验数σ　12=70＋15…90=…5，其它如检验数表12…4所
示。　
表12…4　检验数表　

B1　B2　B3　vj　
A1　…5　90　
供　
需　
90　70　100　
80　65　80　
12…3