李红启 北京航空航天大学交通科学与工程学院副教授

第十八次中国物流学术年会论文一等奖获得者

在第十八次中国物流学术年会上的演讲

（2019年11月16日 江苏·南京）

我觉得优秀成果评选需要两个条件，一是做有贡献的学术研究工作，二是需要获得业内专家的认可，特别是中国物流学会对这个成果的认可，所以能够作为获奖论文代表来进行经验交流。

中国物流学会给我们提供了很多机会，现在很多发表的论文都石沉大海，没人关注，学会提供这样的机会是对学术研究工作的鼓励和认可。每年参加学术年会以后，都像喝兴奋剂一样增加了继续工作的动力。

我的经验就是守初心，坚持研究一个问题。从十年前到现在，一直迷糊在“甩挂”的概念上，一直没有找到有关“甩挂”的文字解释，我认为“甩挂”就是描述一种动力部分与载货部分自由分离和结合的操作模式。

铁路、水运领域的甩挂作业模式已经很普遍，航空也有甩挂。1950年，美国的一款试验性运输机首飞，运输机没有内置的货舱，依靠机身下安装的可拆装式的舱匣来运输货物。公路“甩挂”是从1960年开始，卡车标准化使公路甩挂运输模式得以推广应用，成为长途运输的重要组成部分。

1986年6月，原交通部公路局发布《关于开展公路直达集装箱甩挂运输试运线的通知》，确定在北京一沈阳、南京一扬州一南通、上海一杭州一南京、青岛一潍坊4条线路上组织甩挂试运。1996年7月，国家经贸委、公安部、交通部发布《关于开展集装箱牵引车甩挂运输的通知》，这是我国推动甩挂运输发展的一个标志。自“十五”时期以来，道路甩挂运输越来越被行业和企业重视。2009年12月31日，交通运输部、国家发改委、公安部、海关总署、保监会发布了《关于促进甩挂运输发展的通知》，这是我国推动甩挂运输发展的重要标志。

我曾经对我国甩挂运输发展水平做过分析，结论是2010年前后我国甩挂运输发展水平对应于美国20世纪80年代的水平，这是个人观点。发展甩挂运输要具备一些基本条件，包括装备条件、场站条件和组织管理等。当年做甩挂研究的时候，就是受到这些基本条件的困扰，经历了从实践到提炼聚焦理论问题的辛酸过程。在做甩挂运输理论研究时有两个典型研究成果，简单给大家介绍一下。

第一个典型成果是关于城市垃圾运输情景的甩挂牵引车路径问题（RRVRP），我国学者关于VRP问题的研究与国外同行不相上下，但是关于TTRP问题并没有做太多研究，RRVRP问题也是如此，RRVRP问题针对的正是我们国家推广的甩挂运输车型。

要想明白同行研究RRVRP问题的现状，需要找对应的英文，最后发现rollon-rolloff是对应的。这是2000年在Transportation Science期刊发表的关于研究RRVRP问题典型的文章，研究城市垃圾运输，运输网络节点包括场站、垃圾处理站和客户点。场站用于停放牵引车，垃圾处理站用于清空由牵引车拖挂来的重挂车。把客户点分为四种类型，把空箱和重箱运输放在一起提炼出问题。

从甩挂运输是让动力部分和载货部分可以自由分离和结合的角度分析，让垃圾集装箱分开运输会节约成本，基于这个原理，我们把RRVRP问题按服务类型切开，分成路段上的需求，拆分完成后建立模型。随后构造了初始可行解的节约算法，算法效果很好，我们把可行解的节约算法最好的结果和既有文献中的结果相比较，20个基准算例的计算结果中有18个优于既有文献中的最优解。

研究完RRVRP问题以后，开始研究协同调度空载与重载半挂车问题，还要兼顾半挂车在客户点处的装卸货时间。我举个例子，牵引车从牵引车厂出发，先去半挂车厂牵引空半挂车，然后去客户点装货运走，到目的地后可能再挂一个载货半挂车继续行驶，这个情景要考虑时间要求。

这是针对RRVRP问题的拓展，面向企业实践，关于问题界定不再多说。之后建立模型设计算例，发现算例的规模有些夸张，小规模算例的约束条件个数达到十万，大规模算例的约束条件个数达到几千万，这样求解比较费劲。所以在精确求解算法上，我们用了分解的策略，将整数变量和连续变量进行分离，构建子问题；先求解主问题，将得到的初始解带入子问题中；求解子问题的对偶问题，获得对偶变量的值并用于生成可行割约束（当子问题无界）或最优割约束（当子问题有最优解）；将生成的割约束添加到主问题中，循环迭代，直至下界值和上界值相等或在一定的偏差范围内，算法停止。我们使用分解策略时做了验证，最终选择的分解策略是把整数变量和一部分变量放在一个主问题中，然后用帕累托最优割加工策略做预算，启发式解法依然是节约算法和邻域搜索算法。

模型算例结果展示了模型既能求解空载和重载半挂车协同运行问题，又能考虑装卸时间问题，已经很贴近实践。启发式算法对于实践算例的运算表现良好，算法简单求解速度快，几千万个约束条件情况下，可以在60秒左右给出算例的满意解。邻域搜索算法对于初始解的优化效果较好。我们对算例的求解结果做了分析，这些分析对企业运行有参考意义。

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