油品销售ＯＩＬ ＰＲＯＤＵＣＴ ＭＡＲＫＥＴＩＮＧ 中国石油西北销售公司 成品油运输分步优化探析 朱文国 孙永风 （中国石油西北销售公司） 、摘 要 中国石油西北销售公司针 对多资源点、多到货点、多运输方式并 且存在中转和运力约束的难题，近年来 在优化运输结构、提高运行效率、降低 ．运输方案，在确保炼厂后路和市场供应的基础上，取 得了良好的经济和社会效益。 Ｉ ：整体运费方面进行了探索和实践，提出 了分步式优化整体运输方案的方法，即 运输优化的原则 １．运费最少原则 针对成品油销售的稳定性、销售量的可预测性以 及运输的汁划性、连续性比较强的特点，ｌ—Ｊ时考虑到 各销售企业基本具有一定时问的库存周转期，在设 通过逐次计算公路经济配送半径、不同 运输组合成本、全局最优运输方案，逐 步得出整体成本最小的运输方案。 关键词 西部地区 成品油 物流 成本运输优化 计运输优化时，优先考虑运输费用，只针对特殊品种 （如航煤）、特殊品号（如低凝柴油）在特殊时期的 运输是物流的中心环节，也是企业降低物流成本 需求时考虑运输的时效性。２．一次运输与二次配送相结合 的重要环节之一。运输优化是在保证货物流向合理的 前提下，在整个运输过程中，确保运输质量，以适宜 按照运输量、运输组织的灵活性和计划性，以及 的、最少的运输环节、最佳的运输线路、最低的运输 管理跨度和协调节点，成品油物流运输分为一次运输 费用使货物运至目的地。优化运输可以充分利用运输 和二次配送两个环节。一次运输主要是指从炼厂油库 日Ｊ可能经过集散 能力，促进各种运输方式的合理分工；可以使货物走 运输至各省区公一Ｊ油库和加油站（中『最合理的路线，消除运输中的各种浪费现象，提高运 库的二次中转）的过程，二次配送指成品油从各省区 输效率；可以提高货物的运输质量，充分发挥运输效 公司油库运输至加油站的过程。在优化成品油物流 能；以最小的社会运输劳动耗费，及时、准确地满足 时，由于一次运输与二次配送紧密结合，一次运输的 国民经济的运输需要。 优化安排必然会影响二次配送的优化结果，凶此必须 作为我国西部地区成品油物流运输的组织者，中 从成品油物流运输的全过程进行统筹考虑，才能从整 国石油西北销售公司针对多资源点、多到货点、多运 体上降低成品油物流运输成本。输方式并且存在中转和运力约束的难题，近年来在优 化运输结构、提高运行效率、降低整体运费方面进行 了探索和实践，提出了分步式优化整体运输方案的方 ３．充分考虑各种运输工具的损耗及送达目的地 （加油站）的中转次数、中转损耗 每种运输方式都有各自的特点和优势、劣势，铁路 法，通过逐次计算公路经济配送半径、不同运输组合 运输成本较低（特别是长距离运输）、时问性强，能够实 成本、全局最优运输方案，逐步得出整体成本最小的 现点对点直达运输和小批量运输，但在成品油运输中损 ８２． 国际石油经济２。１２ ８ ＯＩＬ ＰＲＯＤＵＣＴ ＭＡＲＫＥＴＩＮＧ油品销售 耗大；公路运输灵活性强，能够直接送达加油站，中转 径优化模型，从而提出优化运输方案。 损耗小，但运输成本高、途中损耗较大；水路和管道运 输成本低，途中损耗小，但往往需要再次经过铁路（或 公路）才能送达油库和加油站，中间环节较多。因此，在 三、分步式运输优化 为了简化运输优化的决策过程和计算复杂程度， 优化成品油运输时，除了考虑各种运输方式的直接运输 成本外，还需要考虑从炼厂至加油站整个运输过程的途 在假定公路运能运力不受限制（实际上，从长期决策 中损耗和中转损耗带来的间接成本。 二、优化运输计划的方法 在分步式运输优化方案的求解过程中，主要利用 了三种运输优化的方法。 １．比较优势法 通过两两比较不同运输方式（或运输方式组合） 的成本，选择成本最小的运输方式（或运输方式组 合）。该方法在运能运力及其他限制条件（如发站的 发运能力、到站的接卸能力等）不受约束的条件下， 在做一项优化决策时不影响其他运输优化决策的制 定，从而可以较容易地针对每个资源地选择出最优的 资源外运方案。 ２。全局选优法 在各种约束条件下，规划求解整体最优的一系列 运输方案。该方法从整体运输成本最小出发，考虑运 能运力、装运能力、卸货能力等一系列约束条件，考 虑不同决策间的相互影响，将各个资源地可行的运输 方案进行排列组合，从而选择一种全局最优的组合解 决方案。该方法需要对各资源地运输方案加以统一， 同时计算求解，考虑整体运输成本最小，而不是局部 运输成本最小。 ３．复合运输法 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。多式联运路径优化对于降低企业成本、 提高竞争力具有重要意义。通过对多式联运网络进行 变换，采用节点拆分来处理多式联运网络中的中转节 点。考虑到铁路、管道以及公路固定出发地点对路径 选择的影响，将运输费用细化为固定费用、变动运输 费用、中转费用以及损耗费用，从货物运输实际出 发，提出节点运输方式备选集，建立多式联运动态路 来看，所有运输方式的运能运力都是可变的，都可以 看作不受限制）的情况下，以分步式优化的方法，通 过计算公路经济配送半径、不同运输方式组合的成 本、全局最优的运输方案，逐步达到要求的整体成本 最小的运输方案。 １．确定公路经济配送半径 首先要分析炼厂（集散库）的资源出库方式，除 了公路发运外，如果还存在多种出库方式，就需要首 先确定公路经济配送半径，在这个半径范围内，公路 发运具有比较优势。在将公路与管道、水运、铁路进 行运输成本比较时，需要同时考虑装车损耗（由于其 他运输方式最后都要通过公路配送的方式送至加油 站，因此在比较时，可以同时略去卸车损耗）、途中 损耗、中转损耗和运输成本，而对于不能一次配送到 加油站的运输方式还要考虑二次配送的运输成本、途 中损耗和装车损耗，考虑成品油从资源地运输至销售 地的所有直接和间接成本。 ｉ Ｙｌ＝ ｌ＋６ｌ ＜ ｝Ｙ２＝ａ２＋ｂ２ｘ／，ｕ＋ ＋Ｙ 式中： 为公路直接配送到加油站的运输费用； ，为经过铁路一次运输至油库后，再通过公路配送至 加油站的运输费用； 。为公路二次配送费用；以．为公 路运费中的固定费用部分（含损耗）；６．为公路运费 中的变动费用部分（与运输里程有关）；以。为铁路运 费中的固定费用部分（含损耗）；６。为铁路运费中的 变动费用部分（与运输里程有关）；／．ｚ为装载系数； 为中转损耗。 由于铁路是按照标重计价，因此在计算铁路吨 油运输成本时，需要测算其实际装载系数（ ）。例 如，标重６２１１￣的铁路轻油罐车，柴油实际装载量为５３ 吨，则其实际装载系数为５３／６２。同时，由于上述运费 方程均按照配送到加油站的全程运费构建，因此对于 铁路运输来说，还包括油库中转损耗费（ ）及公路 ２０１２．８国际石油经济 ．８３ 油品销售ＯＩＬ ＰＲＯＤＵＣＴ ＭＡＲＫＥＴＩＮＧ 二次配送费用（ ）。 通过求解方程组，可得出公路运输和铁路运输的均 衡点。在均衡点范围内，该炼厂的成品油采取公路一次 配送至）ＪＵＴＳ站比较合适；在均衡点范围以外的加油站， 运至油库。 其中：Ｃ ：为铁路发运费用（含途中损耗，下 同）；Ｃ酣为西部管道管输费用；Ｃ兰成渝为兰成渝管道 管输费用；Ｃ ＊为兰郑长管道管输费用；Ｃ 为新疆地 通过铁路发运至就近油库后，再通过公路二次配送至该 区成品油资源外运成本；Ｃ 为兰州地区成品油资源外 加油站更节约运费。例如，通过对兰州石化（包括西固 运成本；Ｃ 为咸阳地区成品油资源外运成本； 为管 油库）成品油资源至周边油库的铁路运输费用、周边油 道转铁路产生的中转费用（含损耗）；假定管道之『日ｊ 库至加油站的二次配送费用、炼厂（集散库）一次公路 配送至／ＪＩ］ｆ￥站的运输费用进行分析比较后发现，甘肃兰 州、白银地区以及青海西宁、海东地区范围内的／ＪＩＪｔ￥站 通过一次公路配送具有成本优势。 ２．寻找最优的运输方式组合 由于其他儿种运输方式都要经过一次或几次中转 才能将成品油送至目的地，凶此，远距离的运输方式 优化实际上是对不同运输方式组合的优化，通过对可 选择范围内的不同运输方式组合的整体成本进行比 较，选择一种最优的运输方式组合。 例如，新疆地区的成品油外运方式有７种（针 对某个目标油库来说，可能只有某几种运输方 式组合有效）：（ ． ＝（ ， ，通过铁路直接发运至 油库； ＝ 一通过西部管道分输至油库； （， ．、＝ ＋（’ ，再通过西部管道中转后铁路发运 至油库；（ ＝（ ＋（Ｔｌ＿ 。 ，通过西部管道中转后， 再通过兰成渝管道分输至油库；（ ：（１ｌｌ、＋（１ｌ 再通过西部管道中转后，通过兰郑长管道分输 至油库； （’ ＝（ ¨：＋ ☆＋（ ｛ ＋ ， 通过西 部管道、兰成渝管道中转后铁路发运至油库； ＝（一 ，＋ 。。 ，＋ ，＋０，通过西部管道、兰郑 长管道中转后铁路发运至油库。兰州地区的成品油外 运方式有５；ｒｅ（￣ｔ－ｘ，ｌ某个目标油库来说，可能只有某儿种 运输方式组合有效）：（ ：（ ，通过铁路直接发 运至油库；（ ＝ ． ， ，通过兰成渝管道分输至 油库； ： ．．．，通过郑长渝管道分输至油库； （ ＝ ＋ ，＋ ，通过兰成渝管道后铁路发运至 油库；（ ：＝ ＋ ．＋ ，通过兰郑长管道后铁路 发运至油库。除公路发运外，咸阳地区成品油（含庆 阳石化来油）的外运方式有３种：（ ＝（１Ｉ¨，通过铁路 直接发运至油库；（ ＝（～ ，通过郑长渝管道分输至油 库； ＝（ 、 ＋（ ， ＋ ，通过兰郑长管道后铁路发 ８４』 国际石油经济２。１２ ８ 转换不产生中转费用。 如果某种运输方式组合不能配送至目标油库（无 效运输方式组合），则可将该项运费没为一极大值。 通过比较不同运输组合的整体成本，可以选择成 本最小的一种运输组合方式。 例如，在对新疆地区不同运输组合成本进行比较 后发现，在管道沿线地区，通过西部管道和兰成渝、 兰郑长管道分输成品油运输成本最低。对于管道未直 接辐射到的西南地区来说，３５７０千米以内的地区，新 疆铁路直发运输成本最低；３５７０千米以上的地区（四 川攀枝花及云贵地区），通过西部管道、兰成渝管道 管输至成都地区后，再通过铁路中转更具有成本优 势。对于管道未直接辐射到的华Ｌ｝Ｊ地区来说，优先选 择铁路直发，其次是管输至郑州后铁路二次Ｌ｝Ｉ转 通过上述分析，笔者有两点体会：一是长输管道 的建设必须辅以大量的管道支线的建没，力争使 量 多的成品油通过管道直接辐射至市场；二是由于各地 铁路运费（含各种杂费）不一样，不能单一考虑某种 运输方式的成本优势，需要在综合考虑不 运输方式 组合成本的基础上，选择成本最小的运输方式组合。 由于每种运输方式都有运力和运能限制，凶此， 在实际运作过程中还要针对每个省区公司油库计算所 有可行的运输方式组合成本，然后通过全局选优法， 规划求解全局成本最小的运输方案 ３．寻找全局最优的运输方案 由于新疆、兰州和咸阳地区的成品油资源外运流 向及采取的运输方式组合存在决策相关性，因此需要 同时对三个地方的资源外运成本进行优化决策。 ＭｉＩ１ ｆ＝ （ ＋ ＋＇ ） （１） ｌ ∑∑ 一 ２ 、 ，≤ ’ ． （２） ＯＩＬ ＰＲＯＤＵＣＴ ＭＡＲＫＥＴＩＮＧ油品销售 芝（Ａ 十 ，十 ＋ Ｙ ｓ ： 。 。（ ，（３） （４） ： 以上仅仅考虑了新疆、兰州和成阳地区在运力约 束下的运输优化问题，在实际操作中，还要同时考虑 ＋ ＋ ，¨一，＋ Ｖ ≤ 其他资源点的运输安排，从整个西北地区整体成品油 运输成本最小的目标出发，统筹求解最优运输方案。 。７ ５ ３ ＋ ，，４，－ ＝，Ｄ，； （５） ， ： （６） ∑∑ Ｓ． ｆ ７、 ， ； （８） 式中： ：∑（ ， ， ＝∑ ，，｝ ，＝∑（ ， ，；（ ， 为新疆成品油通过第ｉ种运输方式配送ｊ油库的运输成 本；（ ，为－￣＇ｋｌ ｌ成品油通过第ｉ种运输方式配送ｊ油库的 运输成本；（”，为成阳成品ｔ由通过第ｉ种运输方式配送ｊ 油库的运输成本； ，为新疆成品油通过第１’种运输方式 配送 由库的运输量； 为兰州成品油通过第ｉ种运输 方式配 油库的运输量； ，为咸阳成品油通过第ｉ种 运输方式配送 由库的运输量；Ｄ为 由库的成品油需求量 （或配送量）； 为新疆地区成品油资源量； １为兰州地 区成品油资源量； 为成阳地区成品油资源量。 式（１）表示从整体运输成本最小的角度考虑三地 成品油的运输优化；式（２）～式（８）是在做整体优 化时需要考虑的限制因素。其中式（２）、式（３）、 式（４）分别描述了管道运力限制对运输优化的影响， 西部管道仅影响新疆资源运输的安排，兰成渝管道影 响新疆、兰州两地的资源外运安排，兰郑长管道同时 影响新疆、兰州、咸阳三地的资源运输安排；式（５） 表示三地的成品油资源要满足配送到货地的资源配置 量；式（６）、式（７）、式（８）对三地的资源量进行 了约束限制，各地运输安排不能超过当地的资源生产 量（及库存量）。 通过将运力约束下的多资源点、多到货点、多运 输方式、多中转点的运输优化问题转化为运力约束下 的多资源点、多到货点、多运输方式优化问题，简化 了求解过程和难度，能够更加容易和快速地得出优化 方案，指导业务运行。 四、结语 在对我国西部地区成品油物流运行现状进行分析 后，我们总结出上述分步式优化整体运输方案的方 法，通过逐次计算公路经济配送半径、不同运输组合 成本、全局最优的运输方案，得出整体成本最小的运 输方案，简化了流程和复杂程度，更利于实际中的操 作，也更加符合实际运行的需要。 当然，上述运输优化仅仅考虑了运输方案的优 化，在实际运输组织中，还有很多别的优化方法和途 径。例如，通过调配运力和均衡运输，充分利用已有 的运力，减少运力闲置；通过涨降库安排，在运输形 势紧张之前或者运输形势较好的时期，提前将运输受 限地区的库存涨满，提高运行效率；协调炼化企业生 产适销对路的产品，减少由于生产与需求不匹配造成 的成品油对流等等。作为实践经验的一点总结，本文 希望能够起到抛砖引玉的作用，让更多的专业人士加 入到成品油物流（运输）优化的讨论中来，从而在实 践中不断提升我国成品油物流优化水平。 参考文献： １．刘舒燕．多种运输方式综合运输优化模型研究【Ｊ１．交通科技， ２０００（５）：５０—５１． 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