CN108428084A - 一种基于服务链的多式联运系统及方法 - Google Patents

一种基于服务链的多式联运系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于服务链的多式联运系统及方法，其中方法包括：获取多式联运托运人信息、运输场站信息、运输工具的信息、以及运输货物的信息；根据托运人的运输需求，托运货物对运输过程的需求，确定多式联运服务链类型，多式联运服务链的类型包括公铁联运、公铁水联运、铁水联运、以及这三种联运方式分别和航空、管道自由组合的联运服务链；根据多式联运运输时间、运输重量和运输成本为指标，对各多式联运服务链进行分析和评估，确定最终多式联运服务链。此外，还可采用预测方法对货物运输需求进行短期和长期的预测。本发明能够为多式联运运输需求方提供高效便捷的运输方案，为城市规划设计和智慧城市的建设提供科学指导。

Description

一种基于服务链的多式联运系统及方法
技术领域
本发明属于货物运输技术领域，具体来说涉及一种基于服务链的多式联运 系统及方法。
背景技术
多式联运(intermodality)：由两种及其以上的交通工具相互衔接、转运 而共同完成的运输过程统称为复合运输，我国习惯上称之为多式联运。《联合 国国际货物多式联运公约》对国际多式联运所下的定义是：按照国际多式联运 合同，以至少两种不同的运输方式，由多式联运经营人把货物从一国境内接管 地点运至另一国境内指定交付地点的货物运输。而中国海商法对于国内多式联 运的规定是，必须有种方式是海运。
目前货运需求从以往单一货种、大批量的运输转向小批量、多批次的运输需 求，对运输的时效性和经济性要求越来越高。同时伴随着电子商务的快速发展， 小批量多货种多批次的货运需求量越来越大，运输需求信息量越来越多。此时需 要一个有效的方法来识别需求信息，选择合适的多式联运服务链，为运输需求方 提供高效便捷的运输方案。
发明内容
发明目的：为解决现有技术中存在的不足，本发明目的在于提供一种基于 服务链的多式联运系统及方法，针对多式联运运输需求，选择合适的多式联运 服务链，为运输需求方提供高效便捷的运输方案。
技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：
一种基于服务链的多式联运系统，包括：
多式联运信息采集模块，用于获取多式联运托运人信息、运输场站信息、 运输工具信息、以及运输货物信息；
多式联运服务链确定模块，用于根据托运人的运输需求，托运货物对运输 过程的需求，确定多式联运服务链类型，所述多式联运服务链类型包括公铁联 运、公铁水联运、铁水联运、以及这三种联运方式分别和航空、管道自由组合 的联运服务链；
以及，运输需求分析与评估模块，用于根据多式联运运输时间、运输重量 和运输成本为指标，对各多式联运服务链进行分析和评估，确定最终多式联运 服务链。
作为优选，所述基于服务链的多式联运系统还包括多式联运预测模块，用 于根据历史货运量对服务链上运输的货物运输需求进行短期和长期的预测，得 到服务链上货物的短期和长期货运量。
作为优选，所述多式联运服务链确定模块中确定多式联运服务链类型时， 还计算服务链中运输方式的数量，运输方式的排列顺序，服务链的长度，以及 换装次数四项指标，所述运输需求分析与评估模块在确定最终多式联运服务链 时，同时考虑所述四项指标满足要求；所述运输方式的数量是指运输服务中涉 及的运输方式的个数；所述运输方式的排列顺序是指完成一次多式联运服务， 提供运输服务的运输方式的排列顺序；所述服务链的长度是指完成一次多式联 运服务，运输距离的长度；所述换装次数是指完成一次多式联运服务，货物从 一种运输方式换装到另一种运输方式的次数。
作为优选，所述运输需求分析与评估模块中按照如下公式对各多式联运服 务链进行分析与评估：
公式一：
公式二：
公式三：
其中：
z表示运输总费用；
m表示以某种运输方式运输的起点的集合的总数量；
n表示以某种运输方式运输的终点的集合的总数量；
i表示以某种运输方式运输的起点；
j表示以某种运输方式运输的终点；
I表示运输服务链的起点；
J表示运输服务链的终点；
k表示五种运输方式中的一种，k＝1表示公路运输，k＝2表示铁路运 输，k＝3表示水路运输，k＝4表示航空运输，k＝5表示管道运输；
表示从i到j以k种运输方式运输的费用；
表示从i到j以k种运输方式运输的距离；
表示从i到j以k种运输方式运输的时间；
TIJ表示I到J的总运输时间；
表示从i到j以k种运输方式运输的载重量；
Qk表示从以k种运输方式运输的最大载重。
本发明另一方面提供的一种基于服务链的多式联运方法，包括如下步骤：
获取多式联运托运人信息、运输场站信息、运输工具信息、以及运输货物 信息；
根据托运人的运输需求，托运货物对运输过程的需求，确定多式联运服务 链类型，所述多式联运服务链类型包括公铁联运、公铁水联运、铁水联运、以 及这三种联运方式分别和航空、管道自由组合的联运服务链；
根据多式联运运输时间、运输重量和运输成本为指标，对各多式联运服务 链进行分析和评估，确定最终多式联运服务链。
作为优选，所述基于服务链的多式联运方法还包括根据历史货运量对服务 链上运输的货物运输需求进行短期和长期的预测，得到服务链上货物的短期和 长期货运量。
有益效果：本发明通过对多式联运托运人信息、运输场站信息、运输工具 的信息、以及运输货物的信息的采集，并根据托运人的运输需求，托运货物对 运输过程的需求，确定多式联运服务链类型，并进一步以总运输成本、运输时 间和运载量为指标进行多式联运运输需求的分析与评估，从而获得最终的多式 联运运输方案；能够为运输需求方提供高效便捷的运输方案，并且可根据预测 方法对货物运输需求进行短期和长期的预测，从而进一步为城市规划设计和智 慧城市的建设提供科学指导。
附图说明
图1为本发明实施例的系统结构框图。
图2为本发明实施例的方法流程图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将结合各个实施例和附图作进 一步描述。
如图1所示，本发明实施例公开的一种基于服务链的多式联运系统，主要 包括多式联运信息采集模块、多式联运服务链确定模块和运输需求分析与评估 模块。
其中，多式联运信息采集模块用于获取多式联运托运人信息、运输场站信 息、运输工具信息、以及运输货物信息，例如可采用票据信息识别器进行托运 人信息、运输场站信息、运输工具(汽车、船、火车、飞机)的位置信息、以 及运输货物的信息的采集，此外还可包括对转运枢纽的信息、驾驶员工作状态 信息、运输路径运营状态信息的采集；将采集到的信息进行多式联运大数据库 管理，并进行实时数据的更新，以确保所指定的运输服务链方案可行。
多式联运服务链确定模块，用于根据托运人的运输需求，托运货物对运输 过程的需求，确定多式联运服务链类型，其中多式联运服务链的类型包括公铁 联运、公铁水联运、铁水联运、以及这三种联运方式分别和航空、管道自由组 合的联运服务链；在多式联运服务链的确定后还包括：选取服务链中运输方式 的数量，运输方式的排列顺序，服务链的长度，以及换装次数四个指标：其中： 运输方式的数量是指运输服务中涉及的运输方式的个数；运输方式的排列顺序 是指完成一次多式联运服务，提供运输服务的运输方式的排列顺序；服务链的 长度是指完成一次多式联运服务，运输距离的长度；换装次数是指完成一次多 式联运服务，货物从一种运输方式换装到另一种运输方式的次数。
运输需求分析与评估模块用于根据多式联运运输时间、运输重量和运输成 本为指标，进行多式联运运输分析和评估，得到最终多式联运运输方案；具体 的分析和评估按照如下公式进行：
(公式一)
(公式二)
(公式三)
其中：
z：表示运输总费用
m:以某种运输方式运输的起点的集合的总数量
n:以某种运输方式运输的终点的集合的总数量
i:以某种运输方式运输的起点
j:以某种运输方式运输的终点
I:运输服务链的起点，即制定的多式联运运输方案路线的起点
J:运输服务链的终点，即制定的多式联运运输方案路线的终点
k:五种运输方式中的一种，k＝1表示公路运输，k＝2表示铁路运输， k＝3表示水路运输，k＝4表示航空运输，k＝5表示管道运输。
表示从i到j以k种运输方式运输的费用
表示从i到j以k种运输方式运输的距离
表示从i到j以k种运输方式运输的时间
TIJ：表示I到J的总运输时间
表示从i到j以k种运输方式运输的载重量
Qk：表示从以k种运输方式运输的最大载重
公式一，多式联运中涉及的运输费用、运输距离获得运输成本最低的运输 方案；
公式二，根据多式联运运输的总时间不得超过托运人要求的总运输时间；
公式三，根据多式联运中运输的总重量不超过该种运输方式的最大载重量；
综上，以运输总费用最低为目标，总运输时间不超过托运人要求的总运输 时间，以及运输总量不超过该种运输方式的最大载重量为指标，获得最终的运 输方案。
优选地，在以总的运输费用最小为优选目标的同时，还结合以上四个关键 指标(即服务链中运输方式的数量，运输方式的排列顺序，服务链的长度，以 及换装次数)，以实际运输业务中可实现的多式联运运输组合方案为最终运输 服务链。该服务链需考虑满足四项指标的同时，满足总成本最小。
进一步地，本发明实施例的多式联运系统中还包括多式联运预测模块，用 于对货物运输需求进行短期和长期的预测，具体的方法可采用灰预测GM(1，1)、 BP神经网络等方法，以对应时间的货运量作为预测的输入，对特定服务链上的 货运量进行预测。分析各个货种在一段时间内的运输需求的变化规律。为服务 链后续提供多式联运运输服务做好准备工作。
实践中，本发明实施例的多式联运系统的其工作过程可如下：
某企业要运输一批煤炭，找到承运人后填写运输单并支付费用。承运人首 先采用票据信息识别器进行托运人信息的扫描，获取承运货物类型、重量、运 输过程要求、运达地点、运达时间和运输费用等信息。这些信息通过无线信号 方式上传至云端，形成多式联运实时信息采集数据库；经过对所采集的数据进 行关联性和分类分析，识别出适合的多式联运服务链，比如可采用公铁联运、 公铁水联运服务链方式，进一步根据运输总费用最低为目标，总运输时间不超 过托运人要求的总运输时间，以及运输总量不超过该种运输方式的最大载重量 为指标，获得最终的运输方案。
通过采用的预测方法对货物运输需求进行短期和长期的预测，以历史货运 量作为预测的输入部分，以未来货运量作为预测的输出部分，分析各个货种在 一段时间内的运输需求的变化规律，进而为该区域的城市物流交通规划提供指 导。
如图2所示，本发明实施例公开的一种基于服务链的多式联运方法，主要 包括如下步骤：
获取多式联运托运人信息、运输场站信息、运输工具信息、以及运输货物 信息；
根据托运人的运输需求，托运货物对运输过程的需求，确定多式联运服务 链类型，其中多式联运服务链类型包括公铁联运、公铁水联运、铁水联运、以 及这三种联运方式分别和航空、管道自由组合的联运服务链；
根据多式联运运输时间、运输重量和运输成本为指标，对各多式联运服务 链进行分析和评估，确定最终多式联运服务链。
此外，还包括根据历史货运量对服务链上运输的货物运输需求进行短期和 长期的预测，得到服务链上货物的短期和长期货运量，以为后续提供运输服务 做准备。
上述基于服务链的多式联运方法实施例可采用基于服务链的多式联运系 统实施例实现，其技术原理、所解决的技术问题及产生的技术效果相似，上述 描述的基于服务链的多式联运的具体工作过程及有关说明，可以参考前述系统 实施例中的对应过程，在此不再赘述。
以上所述，仅为本发明的优选实施例，但本发明的保护范围并不局限于此， 任何熟悉本领域技术的技术人员在本发明公开的技术范围内，可轻易想到的变化 或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于服务链的多式联运系统，其特征在于：包括：
多式联运信息采集模块，用于获取多式联运托运人信息、运输场站信息、运输工具信息、以及运输货物信息；
多式联运服务链确定模块，用于根据托运人的运输需求，托运货物对运输过程的需求，确定多式联运服务链类型，所述多式联运服务链类型包括公铁联运、公铁水联运、铁水联运、以及这三种联运方式分别和航空、管道自由组合的联运服务链；
以及，运输需求分析与评估模块，用于根据多式联运运输时间、运输重量和运输成本为指标，对各多式联运服务链进行分析和评估，确定最终多式联运服务链。
2.根据权利要求1所述的一种基于服务链的多式联运系统，其特征在于：还包括多式联运预测模块，用于根据历史货运量对服务链上运输的货物运输需求进行短期和长期的预测，得到服务链上货物的短期和长期货运量。
3.根据权利要求1所述的一种基于服务链的多式联运系统，其特征在于：所述多式联运服务链确定模块中确定多式联运服务链类型后，还选取服务链中运输方式的数量，运输方式的排列顺序，服务链的长度，以及换装次数四项指标，所述运输需求分析与评估模块在确定最终多式联运服务链时，同时考虑所述四项指标满足要求；所述运输方式的数量是指运输服务中涉及的运输方式的个数；所述运输方式的排列顺序是指完成一次多式联运服务，提供运输服务的运输方式的排列顺序；所述服务链的长度是指完成一次多式联运服务，运输距离的长度；所述换装次数是指完成一次多式联运服务，货物从一种运输方式换装到另一种运输方式的次数。
4.根据权利要求1所述的一种基于服务链的多式联运系统，其特征在于：所述运输需求分析与评估模块中按照如下公式对各多式联运服务链进行分析与评估：
公式一：
公式二：
公式三：
其中：
z表示运输总费用；
m表示以某种运输方式运输的起点的集合的总数量；
n表示以某种运输方式运输的终点的集合的总数量；
i表示以某种运输方式运输的起点；
j表示以某种运输方式运输的终点；
I表示运输服务链的起点；
J表示运输服务链的终点；
k表示五种运输方式中的一种，k＝1表示公路运输，k＝2表示铁路运输，k＝3表示水路运输，k＝4表示航空运输，k＝5表示管道运输；
表示从i到j以k种运输方式运输的费用；
表示从i到j以k种运输方式运输的距离；
表示从i到j以k种运输方式运输的时间；
TIJ表示I到J的总运输时间；
表示从i到j以k种运输方式运输的载重量；
Qk表示从以k种运输方式运输的最大载重。
5.一种基于服务链的多式联运方法，其特征在于：包括如下步骤：
获取多式联运托运人信息、运输场站信息、运输工具信息、以及运输货物信息；
根据托运人的运输需求，托运货物对运输过程的需求，确定多式联运服务链类型，所述多式联运服务链类型包括公铁联运、公铁水联运、铁水联运、以及这三种联运方式分别和航空、管道自由组合的联运服务链；
根据多式联运运输时间、运输重量和运输成本为指标，对各多式联运服务链进行分析和评估，确定最终多式联运服务链。
6.根据权利要求5所述的一种基于服务链的多式联运方法，其特征在于：还包括根据历史货运量对服务链上运输的货物运输需求进行短期和长期的预测，得到服务链上货物的短期和长期货运量。
7.根据权利要求5所述的一种基于服务链的多式联运方法，其特征在于：在确定多式联运服务链类型时，还计算服务链中运输方式的数量，运输方式的排列顺序，服务链的长度，以及换装次数四项指标，在确定最终多式联运服务链时，同时考虑所述四项指标满足要求；所述运输方式的数量是指运输服务中涉及的运输方式的个数；所述运输方式的排列顺序是指完成一次多式联运服务，提供运输服务的运输方式的排列顺序；所述服务链的长度是指完成一次多式联运服务，运输距离的长度；所述换装次数是指完成一次多式联运服务，货物从一种运输方式换装到另一种运输方式的次数。
8.根据权利要求5所述的一种基于服务链的多式联运方法，其特征在于：按照如下公式对各多式联运服务链进行分析与评估：
(公式一)
(公式二)
(公式三)
其中：
z表示运输总费用；
m表示以某种运输方式运输的起点的集合的总数量；
n表示以某种运输方式运输的终点的集合的总数量；
i表示以某种运输方式运输的起点；
j表示以某种运输方式运输的终点；
I表示运输服务链的起点；
J表示运输服务链的终点；
k表示五种运输方式中的一种，k＝1表示公路运输，k＝2表示铁路运输，k＝3表示水路运输，k＝4表示航空运输，k＝5表示管道运输；
表示从i到j以k种运输方式运输的费用；
表示从i到j以k种运输方式运输的距离；
表示从i到j以k种运输方式运输的时间；
TIJ表示I到J的总运输时间；
表示从i到j以k种运输方式运输的载重量；
Qk表示从以k种运输方式运输的最大载重。
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