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［提要］ 本文通过计算生产率等值运距，指出专用车辆与通用车辆各自的合理使用区间范围；通过分析拖挂运输和所需车辆总数，阐明汽车列车的最佳载重量以及工作汽车总数的计算方法，从而有助于运输车辆的设计和安排。
关键词：等值运距；汽车列车；车辆选择
中图分类号：F512 文献标识码：A
收录日期：2012年9月27日
本文涉及到的运输车辆的选择，主要指车辆类型选择和载重量选择两个方面。合理使用车辆，不仅可以保证货物完好无损，而且可以提高车辆载重量的利用率，提高装卸的工作效率，缩短运达期限，并且减少运输费用。
一、车辆类型的选择
车辆类型的选择，主要指对通用车辆和专用车辆的选择。针对不同类型货物的运输需要采用相应的专用车辆，可以保证货物运输途中的完好无损，减少劳动消耗量，改善劳动条件，提高行车安全以及运输的经济效益。
专用车辆主要用于运输特殊货物，或者是在有利于提供运输工作效率的前提下装置随车装卸机械，并可用于运输一般货物。在某些情况下，采用专用车辆可以获得显著的经济效益。例如，采用气动式卸货机械的水泥运输车与通用车辆相比，可以减少水泥损失和运输费用达30%，而采用面粉专用运输车与采用通用汽车运输袋装面粉相比，运输费用可降低50%左右。下面以自动装卸汽车为例，讨论专用车辆的选择。
当运输车辆上装置了自动装卸货机械时，首先由于缩短了装卸停歇时间，可以使得车辆运输生产率得到一定的提高；但是另一方面，装置了具有一定重量的自动装卸货机械，从而使得车辆的有效载重量会有一定程度上的降低，从而又会使得车辆运输生产率下降。显然，只有在一定条件下，采用专用车辆才是合理的。为了确定这类车辆的合理选用，可以比较其运输生产率或者运输成本。下面，通过采用计算等值运距的方法，进行车辆的比较和选用。
等值运距，即专用车辆与通用车辆的生产率或者成本相等时的运距。等值运距包括生产率等值运距与运输成本等值运距两种形式。对于相同的货运任务以及车辆而言，生产率等值运距与成本等值运距的计算值相同。下面，从计算生产率等值运距的角度，比较和分析车辆的选用。
首先，设定通用汽车的工作生产率WQ为：
WQ＝■
化简为：WQ＝■（吨/小时）
式中：β-里程利用率；q■-额定载重量；V■-技术速度；r-载重量利用率；L■-平均运次载重行程；t■-装卸停歇时间。
同理，专用汽车（自动装卸汽车）相应的工作生产率WQ′为：
WQ′＝■（吨/小时）
式中：Δq-自动装卸机械重量（吨）；Δt-利用专用车辆减少的装卸停歇时间（小时）。
当货运任务已定，β、V■和r的值对于自动装卸汽车和通用汽车相同。此处假设
WQ＝WQ′，则通过公示简化可以得出生产率等值运距LW为：
LW＝（q■■－t■）?茁V■（公里）
根据此公式，便可以快速求解两种类型车辆的生产率等值运距。比如，某公司拟采用某种通用汽车完成一项货运任务，已知其有关数据为：q0=4吨，t1=30分钟，VT=25公里/小时，β=0.5。如果利用该型号汽车改装为自动装卸汽车时，其有效载重量q0'=3.5吨，装卸停歇时间t1'=5分钟。利用上述公式可得：
LW＝（q■■－t■）?茁V■＝（4×■－■）×0.5×25≈35.4（公里）
由此可知，在35公里左右，通用车辆与专用车辆（自动装卸车辆）的生产率大致相等，选用任何一种车辆都可行。但是，在小于或大于生产率等值运距时，应该选用哪种车辆，便需要利用图解法来确定了。根据生产率与运距的关系，绘制汽车工作生产率与运距关系的等轴双曲线，如图1。（图1）可见，当实际运距小于生产率等值运距LW时，专用汽车（自动装卸汽车）的生产率高于通用汽车生产率；当实际运距大于生产率等值运距LW时，专用汽车（自动装卸汽车）的生产率低于通用汽车的生产率。
由于在实际运输工作中，常有车辆载重量不能充分利用的情况，虽然装置自动装卸机械使得车辆额定载重量有所减少，但常常不会降低其有效载重量或是降低不多。因此，实际的等值运距可能比理论计算值大一些。一般情况下，有效使用自动装卸汽车的生产率等值运距可为35～45公里。
二、车辆载重量的选择
确定车辆最佳载重量的首要因素是货物批量。当进行大批量货物运输时，在道路法规允许的范围内采用最高载重量车辆是合理的。而当货物批量有限时，车辆的载重量需与货物批量相适应，否则如果车辆载重量过大，必将增加材料与动力消耗量，增加运输成本。而在特殊情况下，对于在往复式路线上运输小批量货物，采用汇集式运输时，可选择载重量较大的车辆。
（一）汽车列车最佳载重量的确定。拖挂运输，也可称为汽车运输列车化，是汽车列车参加生产活动的一种运行方式。采用拖挂运输是提高车辆生产率、降低运输成本的有效途径之一。提高车辆核定吨位，增加车辆载重量是提高车辆生产率的一个有效方法，但是大吨位载货车在不停加载重量的同时，轴载荷逐渐受到法规、轮胎、道路承载能力等方面的限制。据有关资料表明，载货汽车轴载荷的增加，与损坏道路路面的四次方成正比。拖挂运输的发展还得益于汽车发动机功率的逐渐增大，道路交通状况日益改善。因此，增加载重量更为合理的途径是发展拖挂运输。
在短期内完成大批量货物运输的情况下组织汽车列车运输，必须以保证运输生产率最高为准则，而提高汽车列车生产率的主要途径就是提高拖挂质量和行驶速度。当列车发动机功率及道路条件一定时，其拖挂质量有一个保证最高运输生产率的最佳值。随着列车载重量的增加，以“吨公里/小时”统计的列车生产率增加。但是，当增加到最佳值以后，若进一步再增加拖挂质量，则由于车辆技术速度显著下降，从而使得列车运输生产率降低。一般认为，汽车列车总重量的最佳值，大约相当于牵引汽车总重的1倍左右。
（二）选择汽车总数的最佳载重量构成。汽车总数的载重量构成，应尽量符合各种货物批量的分布规律。假设有m种车辆可供选择，每一辆车的额定载重量分别为q1，q2，...qj，...qm，其载重量利用率为r1，r2，...rj，...rm，货物批量的概率密度函数为f（x），适于额定载重量为qj的道路运输的货物批量概率Pj。常见的货物批量分布概率密度函数有指数分布、正态分布等。当汽车载重量与货物批量分布相适应时，货物批量的均值可表示为：■=■P■（qr）■+（qr）■■iP■（吨）。式中：（qr）j和（qr）m分别为第j种车辆的实际载重量和最大载重量（吨）。
每运次车辆的实际载重量均值■为：■=■Pi×（qr）i（吨）。式中，Pm-适合于最大载重量车辆所完成的货物批量概率，Pm=■P■。每运次车辆的额定载重量均值■=■Pi×qi（吨），则车辆总数的载重量利用率均值■=■。计划期内，汽车总数应完成的运次总数∑n为：∑n=■（次），式中：∑Q-计划期内总货运量。
每一种车辆应完成的运次数ni为：ni＝Pi∑n。每一种车型应完成的货运量Qi：Qi＝ni（qr）i。每一种车辆的日产量QDi为：QDi＝■×Tdi（吨/天）。式中：VTi、βi、ri、L1i、t1i、Tdi分别为第i种车的技术速度、里程利用率、载重量利用率、额定载重量、平均运次载重行程、平均运次停歇时间、每车日路线工作时间。那么，所需载重量为qi的在册车辆数量Ai为：Ai=■（辆），i=1，...，m。式中：DP-计划期每车营运日数，Qdi-计划期内第i型车辆的工作率。因此，根据给定的数据，就可以快速确定已知任务量的所需车辆总数。
在通常情况下，车辆的选择应满足运输费用最少这一基本要求。此外，其影响因素主要还包括货物的类型、特性和批量，装卸工作方法、道路与气候条件，货物运达的速度以及运输工作的动力及材料的消耗量等。
（作者单位：常州机电职业技术学院）
主要参考文献：
[1]孙琴梅.基于合理运距的综合运输协调性诊断.综合运输，2008.10.
[2]牟欣.物流配送中的车辆路径与车辆装载整合优化问题研究.重庆大学硕士论文，2008.4. |
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