預拌車聯合派遣問題定義

本研究之收送貨車輛路線問題(PDVRP)相較於傳統車輛路線問題(VRP)僅 能回到原場站進行補貨是不同；本研究之預拌車輛可至其他預拌廠進行補貨並 運送至顧客點以達到車輛聯合派遣之用途。本研究將預拌混凝土產業之供應鏈 流程分為上游存貨路線問題與下游收送貨車輛路線問題，在上游存貨路線問 題，是以預拌廠不會因原料短缺而造成無法接受更多的訂單為考量來決定是否 進行原料補貨，以達到有效率的補貨以及減少預拌廠的原料存貨壓力。因此本 研究之存貨管理策略為當目前存貨水準小於再訂購的存貨水準 s 則立即補貨。

其原料補貨數量 Q 公式為：最大存貨水準 S 減去目前存貨水準。下游收送貨 車輛路線問題，則是將各預拌廠之預拌車進行聯合派遣，首先由預拌車至預拌 廠裝載調拌好的混凝土(收貨)，裝載後並運送至營建工地進行卸料作業(送貨)，

等待作業完成後，若有其他預拌廠需要預拌車支援則立即前往，若無則回至原 預拌廠執行下次任務。

本研究目標即是將原料場、預拌廠及營建工地之間的供應鏈營運，利用存 貨控制與組合規劃路線來達到最佳效益，目的為多目標最佳化。本研究對於預 拌車聯合派遣問題之前題假設條件歸納如下：

一、場站方面

(一) 砂石場站：原料場將物料送至預拌廠 (二) 水泥廠站：原料場將物料送至預拌廠 (三) 摻料廠站：原料場將物料送至預拌廠

(四) 預拌廠站：將混凝土送至營建工地 (五) 預拌廠之原料儲存有容量限制

(六) 考量混凝土拌和時間：拌和一立方米約需一分鐘 二、車輛方面

(一) 預拌車尾：裝載混凝土 (二) 砂石車尾：裝載砂石

(三) 水泥車尾：裝載水泥（粉末）

(四) 摻料車尾：裝載爐石、飛灰 (五) 車輛數固定與有容量限制

(六) 每輛預拌車皆有最大工時限制(不得超過 8 小時) (七) 各預拌廠之車輛可共用

三、路線方面

(一) 下游收送貨車輛路線是由預拌車至預拌廠取混凝土後，送至營建工地 再回至預拌廠，在進行下一次的指派。

(二) 先取貨再送貨(先到預拌廠收貨，再到營建工地送貨) (三) 任務完成皆回至預拌廠

(四) 流量守恆 四、避免子迴路

(一) 顧客點需求方面

(二) 顧客(營建工地)位置與需求量已知 (三) 需求可分割(預拌車輛數)

(四) 需求具有時間窗(硬時窗) 五、最佳化目標

(一) 第一目標為訂單拒絕率極小化

(二) 第二目標為路線行駛時間總和極小化

本研究將考慮原料補貨之預拌混凝土車輛聯合派遣問題研究，問題定義分 為兩個層次為存貨補貨問題與預拌車聯合派遣問題，如圖 6 所示。因只考慮存 貨路線問題之存貨控制方面，故將其演變成存貨補貨問題，敘述如下：

一、第一層：存貨補貨問題

(一) 藉由管理存貨控制，有效的控管各原料的補貨量

(二) 由於預拌業原料無法單車共享，故將各原料運送至預拌廠的過程轉換 為各別原料場對預拌廠的運輸問題，並計算最佳補貨數量

二、第二層：預拌車聯合派遣問題

(一) 將各預拌廠預拌車進行聯合派遣，以減少車輛閒置並提高車輛使用率 (二) 對車輛之服務路線進行排程與排班，以降低行車成本

圖 6 問題定義示意圖

與傳統運輸問題不同，本研究是將所需運送之最佳補貨數量轉換為實際運 送車輛數，再藉由調整每車所裝載之容量，在總補貨數量不變之下，可以達到 減少運送車輛數。舉例說明之，當 D1 預拌廠需要砂石原料共 170 噸，經由運輸 問題求解後，由砂石場 S1 與 S2 各別提供最佳砂石補貨數量 110 噸與 60 噸。

而本研究將以每車容量為 35 噸之車輛去換算 S1 與 S2 實際所需要的運送 車輛數，分別為 4 輛車與 2 輛車；在總容量 170 噸不變之下，藉由調整每車裝

載容量後，其運量分別為 S1 運送 105 噸需要 3 輛車與 S2 運送 65 噸需要 2 輛 車，合計共需要 5 輛車，與原本最佳補數量所需要的 6 輛車少了 1 輛車，進而 可以減少一輛車的成本，如圖 7 所示。

圖 7 運輸問題