利用GIS进行新鲜水果和蔬菜的城市交通网络设计-以曼谷为例外文翻译资料

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利用GIS进行新鲜水果和蔬菜的城市交通网络设计-以曼谷为例

Juthathip Suraraksa ¹，Kwang Sup Shin²

1泰国春武里东方大学物流学院20131,; juthathip@go.buu.ac.th

2仁川国立大学物流研究生院，仁川，韩国22012,ksshin@inu.ac.kr

摘 要

易腐烂的生鲜产品的冷链的目的是在预定的温度范围的控制下保持产品的质量。为了在适当的时间窗口内满足交付条件，冷链管理中最关键的操作是生鲜产品的运输和分配。由于人口的快速增长和对高质量生鲜食品需求的增加，发展先进的生鲜产品运输和配送网络变得至关重要，特别是在城市地区。这项研究旨在利用地理信息系统（GIS）为曼谷都市区的生鲜产品运输和分销网络设计不同的方案，并以数学模型为基础。提出的方法整合了位置分配和车辆路线问题分析。通过考虑所需的配送中心和卡车数量、总旅行时间、总旅行距离以及司机之间的公平性，对所有可能方案的性能进行评估和比较。方案分析的结果突出表明，与目前的网络相比，替代方案显示出更好的性能。此外，管理者可以通过考虑不同的方面，如投资成本、运营成本和使用现有资源的平衡，在几个备选方案中做出不同的决定。因此，它可以帮助政府官员根据曼谷的实际需求和交通状况设计新鲜产品的物流网络。

关键词： 城市物流；网络设计；位置分配；车辆路由问题；位置路由问题；GIS

1.简介

易腐品的冷链被定义为确保温度控制在预定范围内的整个供应链操作和流程^[1]。冷链的核心功能是监控温度，以保持产品的完整性和质量，并保证货物的保质期。^[1].然而，易腐产品的运输和相关的物流操作给冷链带来了许多挑战^[2]。

具体地说，在运输过程中，一般要求尽可能保证产品的安全。此外，产品应在预定的时间窗口内交付，同时满足预期的食品质量。这些因素使新鲜产品配送网络的设计和规划更加复杂^[3]。次外，由于消费者意识的提高和政府对食品安全的规定，一些问题一直被当作餐饮服务业中最重要的问题来处理^[4].

为了应对快速增长的人口和对高质量生鲜食品不断增加的需求，需要一个更先进的新鲜食品运输系统，特别是在城市地区^[5]。这种情况下，曼谷都市，即曼谷的城市群，是一个最有代表性的案例， 迫切需要一个先进的新鲜食品运输网络。曼谷大都市包括曼谷市和周边五个省。巴吞他尼府（曼谷北部）、暖武里府（曼谷西北部）、那空巴吞府（曼谷西部）、沙穆沙空府（曼谷西南部）和沙穆普拉干府（曼谷南部）。曼谷大都市周围的这些地区已经成为世界上发展最快的大都市之一。截至2019年，预计人口为1620万^[6]。

曼谷是泰国的商业和贸易中心，整个印度支那半岛的公司也非常依赖它；然而，由于私家车数量众多，交通服务供应不足，交通拥堵是一个大问题。它以压倒性优势被归类为全国人口最多、交通最拥挤的城市。这个问题对物流和配送的企业有巨大影响。大量的私家车和运输服务的供应不足导致了曼谷市的拥堵问题^[7]。在TomTom交通指数编制的全球指数中，曼谷排在世界倒数第二。在早高峰期间， 额外的旅行时间增加了约91%，而在晚高峰期间，旅行时间的增加达到了118%。^[8]根据交通部最近的一项调查，早高峰时段的车辆平均速度为每小时15公里（km/h）^[9]；然而，曼谷南部的平均速度最低，达到了每小时15公里。拥堵最严重的路段主要是在Krung Thon Buri和Surasak交叉口之间的Krung Thon Buri路（5.1公里/小时）^[9]。

目前，塔拉德泰国批发市场是泰国中部地区现有的一个主要的新鲜食品配送中心（DC）。它也是东南亚最大的批发市场。此外，曼谷的新鲜水果和蔬菜的国内消费主要由泰国塔拉德市场支持。^[5]随着城市货运的增加，单一的DC不能有效地处理客户日益增长的需求，同时考虑到距离、交货时间和仓库的内部运作，特别是当涉及到新鲜产品的及时交付（JIT）时^[10]。因此，一个新的运输网络设计对于在曼谷使用多个配送中心（DCs）的生鲜食品配送是必要的。^[10,11]

根据新鲜水果和蔬菜配送的发展，运输网络的设计应考虑到从批发商到DC的位置和分布，然后将产品从DC送到零售商。因此，整合了位置分配问题（LAP）和车辆路由问题（VRP）的位置-路由问题（LRP）模型被用来设计曼谷新鲜水果和蔬菜的网络运输。

这项研究的主要贡献可以归纳为五个方面。首先，我们分析了目前从现有的DC到零售商的新鲜水果和蔬菜的分销网络。我们提供了管理上的见解，帮助负责设计分销网络的决策者解决现有网络的主要问题。第二，我们提出了一个两阶段顺序方法的框架，其中包括非常著名的研究问题，LAP和带时间窗口的车辆路由问题（VRPTW），使用地理信息系统（GIS）。第三，我们设计了一个系统化的方法来设计公共领域的交通网络，根据城市交通的确切位置和实际道路条件，应用最近的设施，最小化位置数量，最大化覆盖范围。第四，我们根据总旅行时间、总距离、所需卡车数量、DC数量和司机之间的公平性，比较了八个不同方案的性能。比较分析的结果可以帮助决策者设计一个新的配送网络，以支持日益增长的新鲜水果和蔬菜的需求。最后，建议的网络可以通过减少旅行距离和提高司机之间的公平性来提高效率，同时满足几个约束条件。

本研究的其余部分组织如下。第2节对相关文献进行了回顾。然后，在第2节3介绍了拟议的研究背景。第3节4我们描述了本研究中使用的研究方法。第2节介绍并讨论了情景分析和敏感性分析5.最后结论、局限性和未来的研究方向将在本节中讨论6.

2. 文献综述

LRP是设计物流网络的主要问题之一，对整个供应链有重要影响^[12]。在解决LRP的过程中，应考虑到新鲜产品运输的几个明显特点。这些特点包括产品的保质期限制和易腐性，生产吞吐时间长，生产的季节性，有条件的运输和储存，产品安全问题，以及影响农产品数量和质量的自然条件。^[4,13]

一般来说，生鲜链物流通过将与易腐烂产品相关的物流活动与共同的业务流程合并来建立客户价值。^[14,15]在一项相关的研究中，Hsiao, Chen, and Chin ^[3]对易腐食品的冷链配送规划问题进行了建模和解决，生成了一个配送计划，确保以最低成本满足客户对各种食品和食品质量水平的要求。

此外，Gallo, Riccardo, Giulia, and Riccardo ^[16]设计了用于丝绸之路带上食品配送的可持续冷链。一个混合整数线性编程模型被用于最小化处理冷链操作的总能耗。该案例研究的重点是新丝绸之路、欧洲和中国沿线的易腐烂产品的配送。研究结果表明，有效的路线和运输模式对冷链的可持续性至关重要。

同样，Bosona, Nordmark, Gebresenbet, 和Ljungberg ^[17] 评估了瑞典一个综合品分销网络（IFDN）的性能。LRP分析被应用于分析生产商11、客户149和一个DC的数据。使用了GIS工具和LAP技术确定并分析了四种食品分销的情况。对路线的数量、访问量、运输距离和总时间进行了比较。

Bozkaya, Yanik, 和 Balcisoy ^[18]整合了LRP模型和混合启发式求解方法来解决竞争性多设施位置问题。一个基于GIS的框架被用来存储、分析和可视化所有数据，并在地理项目中提出模型解决方案。此外，Bosona, Nordmark, Gebresenbet, and Ljungberg ^[19]考虑了四种不同的情况，以调查瑞典本地生产的食品从生产者到消费者的现有流动情况。此外，还为当地食品生产者开发了一个协调和有效的食品分销系统。GIS和Route Logix软件（版本，制造商，城市，美国州的缩写，如果适用，国家）被用来更深入地了解当地食品系统整合的影响。

在另一项相关研究中，Hsiao, Chen, Lu, and Chin^[20]通过考虑多种实际情况，研究了新鲜水果和蔬菜的最后一英里配送问题。考虑了冷链配送的最后一英里路由和质量问题。结果表明，利用成本考虑，可以确保满足不同客户的各种要求和适当的质量水平。

此外，Hsu和Liu^[21]提出了一个多温度联合配送系统的设施规划模型。通过最小化的总交付成本，解决了多温度物流技术在终端和车辆路线操作中的最佳应用问题。这项研究的重点是选择适当的短期和中期运营策略。此外，作者分析了各种物流技术的优势和劣势，为运营商提供了有价值的参考。

此外，Mejjaouli和Babiceanu^[2]提出了两类决策模型：停止运输和/或将货物改道到更近的地方。与每批货物或一系列货物有关的决策是在云中使用临时虚拟机（VM）做出的。虚拟机根据实际运输条件和发运产品的位置，对照要求和初始路线及终端市场的地理位置进行评估，做出操作决策。使用物流数据（整车、装运点、终端市场、距离、运输成本/英里、收获期、每周需求）的优化模型的结果显示了显著的节约。建议的系统可用于多种产品类型和多个地点。

在另一项研究中，Hsu和Chen^[5]提出了一个模型，通过考虑承运人的成本、运输需求和可接受的运输费用，在需求模式与时间相关的情况下，分析联合配送系统的运营策略。这项研究的结果表明，承运人在确定多温度食品的出发时间时，要考虑到需求与供应的相互作用，并优先考虑中等温度范围的食品，因为运送这类食品会产生更多的利润。

Serra和Marianov^[22]调查了公共部门的定位问题。大多数公共设施定位模型被发现使用p-medi

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