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参考文献译本
译文出处：Macharis C, Bontekoning Y M. Opportunities for OR in intermodal freight transport research: A review. European Journal of operational research, 2004, 153(2): 400-416
货物多式联运中运筹学研究综述
C. Macharis a,*， Y.M. Bontekoning b,1
a Department of Business Economics and Strategic Management, Vrije Universiteit Brussel,
Pleinlaan 2, M 209, Brussels 1050, Belgium
b Department of Infrastructure, Transport and Spatial Organisation, Research Institute OTB,
Delft University of Technology, Delft, The Netherlands
摘 要：多式联运是指在一条运输链中结合了两种及以上的运输方式，而未改变货物容器的运输过程。其中大部分路线经过铁路、内陆航道或远洋船，同时在运输的起始段和结束段存在可能最短的公路行程。运筹学研究大多关注单一运输方式模型中的运输问题。我们认为，多式联运作为一个新兴的运输研究应用领域，仍在一个前典范时期，并且需要一种与单一运输方式模型不同的模型。本文是对近来应用于这个新兴领域和建模问题中的运筹学模型的综述。
关键词：联合货运；多式联运服务；联合运输；拖运；前程和后程货运；轨道-卡车；轨道-公路；联合转运站；转运；中心转运站；轴辐式；驳船
1 引言
货物多式联运随着研究的增加而发展起来，并已发展成为运输业中一个重要的部分。货物多式联运是用来描述货物在一个不变的装载单元或运输工具中使用连续多样的运输方式（公路、铁路、水路），并且在运输模式的转换间不存在货物搬运的活动过程。（European Conference of Ministers of Transport, 1993）。本文主要关注的是内陆多式联运，如铁路-公路运输和水路-公路运输。与此相当的涉及到海洋运输的研究在本文中暂不考虑。
图1简单描绘了公路-铁路联运方式。一批需要从发货人处运往收货人处的货物首先用卡车运往一个转运站，此后将卡车换成第二种运输方式，此处以火车为例。火车为点到点运输，在火车运输链结束时，货物将从火车转运到卡车上并用卡车送达收货人处。运输链的卡车运输部分称为货车拖运，负责前端和末端运输或装卸。这种情况下也可能用驳船来代替转运站间的火车运输。这两个转运站间的运输是长途运输。货物多式联运的综合描述可见于Muller（1999）。
图1 典型公路-铁路联运示意图
货物多式联运刚刚开始被认真研究。自1990年才开始出现大量明确分析解决多式联运问题的出版物出现（见于Bontekoning et al.）
各种多式联运决策问题需要建立模型以应用运筹学方法。但是，运筹学的使用在多式联运中仍受到限制。多式联运系统的建模比单一模式的更复杂，因此更难研究。这也给了运筹学实践者们一个有趣而富有挑战性的任务。
我们的贡献在于提供多式联运中运筹学研究应用的综述，同时详细阐述了多式联运研究中运筹学方法应用和发展的工作事项。根本上我们想要回答以下问题：
- 什么让运筹学研究科学家认为多式联运的问题有意思？
- 哪些运筹学方法已被应用于哪些问题中？
- 这些方法使用得合适与否？对于同一问题是否存在其他可选择的方法？
- 在何种程度上，多式联运的具体问题有助于运筹学方法的整体发展？
第二部分介绍了我们综述的步骤以及对应用于多式联运中的运筹学方法的分类组织。后续的部分是具体的分类。分类中对多式联运系统中每个研究者的研究问题我们给出了大体描述，研究问题的评价和运筹学方法的说明。
2 方法
我们完成的是一篇科学的文献综述。考虑到速度和效率，我们选择了计算机搜索。但是，我们必须注意到诸如数据库等的电子来源实际上限制了覆盖范围，它们可搜索到的文献最早的是1988年。不过这个相当短的覆盖时期在我们的综述中并不是很重要的偏差因素，因为我们假定多式联运文献主要在近十年出版。我们在选择研究资料时使用了大量的渠道，以避免覆盖范围的偏差。在准备阶段，我们搜索了以下数据库：Transport，Dissertation Abstracts，和 the (Social) Sciences Citation Index (SCI)。但这些数据库和SCI并没有包含所有的期刊，所以我们对没有包含在这些渠道中的关于运输的电子期刊进行了另外的搜索。我们在拥有荷兰运输文献最大收藏量的代尔夫特理工大学图书馆进行了实地搜索。另外，除了我们自己的研究，我们还囊括了我们已知的但非正式接触的其他研究员的研究。最后，我们通过跟踪我们已获得的文献中引用的文献检索到相关的研究。除了电子期刊、the Dissertation Abstracts数据库、非正式接触的研究和我们自己的研究，我们使用的大部分渠道覆盖了1988年到2002年的时期的文献。这些渠道覆盖了1995年到2002年这个时期。附录A提供了一份介绍我们调查渠道的详细介绍。
在第一轮研究中，研究综述可以根据两个标准分类：（1）运营者类型；（2）运作问题的时间范围。基于多式联运的四个主要活动，我们将运营者分为以下几种：
- 货车运营者，关心卡车在转运站、发货人、收货人之间的计划和调度；
- 转运站运营者，关心公路到铁路或驳船，铁路到铁路，驳船到驳船的转运操作；
- 网络运营者，关心铁路或驳船运输的基础设施计划与组织；
- 联运运营者，被认为是跨模式设施和服务的使用者，关心整个联运网络内货物的路线选择。
这些运营者面对的不同时间范围内的运作问题，可分为战略问题、战术问题和运营问题。战略层制定的是未来一个很长时期内（10-20年）的决策。站点的位置、网络的结构设计以及转运站的布局是这类典型的在一段很长的时间内投入大量资金并且难以改变的决策。战术层涉及的时间范围是几个月或几周。而运作层制定的则是逐日的，甚至是实时的决策。
将这两个种类组合可得到一个12类联运问题分类矩阵（如表1所示）。这种分类并不详尽，有的决策者会遇到一些决策问题，而这些决策问题在不同的时期可能与同一决策者有关。然而，表1中整理的分类矩阵是最显著的决策问题。本综述研究的问题属于其中一类，并提供了多式联运中运作问题的一种结构概述。大量的研究需要在超过一个运营者和（或）更多的时间范围限制的情况下做出决策。这已是本研究一个重要的结论。定义上，联合运输涉及到许多为了系统运行得更平稳而在合作中工作的决策制定者。如果打算发展多式联运，将需要更多支持工具来协助运作中有关的参与者和利益相关者决策的制定。Van Duin和Van Ha（2001）的文章中对概括这类工具做了很好的尝试，其中为了考虑不同利益相关者的不同目标，这篇文章中使用了一种三层模型法。
表1用来将文章的综述组织成以下几个部分。每个部分始于一个一般问题陈述，用来提供与决策者和决策问题类型有关的联运操作描述。在每个部分都讨论了个体对文献综述中所述一般问题的贡献。这里，我们按时间范围分类。
表1 不同研究种类出版物概述
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决策者 |
时间范围 |
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战略决策 |
战术决策 |
运营决策 |
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货车运营者 |
货车公司间合作 Spasovic (1990) Walker (1992) Morlok and Spasovic (1994) Morlok et al. (1995) 货车和底盘尺寸 - |
发货人和收获人位置到一个站点的分配分配 Taylor et al. (2002) 价格策略 Spasovic and Morlok (1993) |
拖车底盘和负载单元的再分配 Justice (1996) 短程货车调度 Wang and Regan (2002) |
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转运站运营者 |
转运站设计 Ferreira and Sigut (1995) Van Duin and Van Ham(2001) |
设备和劳动力能力水平 Kemper and Fischer(2000) Bostel and Dejax (1998) 运作路线和布局结构的再设计 Voges et al. (1994) |
工作能力的分配 - 工作调度 - |
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网络运营者 |
基础设施网络配置 Crainic et al. (1990) Loureiro (1994) Jourquin et al. (1999) Southworth and Peterson(2000) 转运站位置 Rutten (1995) Meinert et al. (1998) Van Duin and Van Ham(2001) Arnold and Thomas (1999) Groothedde and Tavasszy(1999) Macharis and Verbeke (1999) |
配置合并网络 Jourquin et al. (1999) Janič et al. (1999) Newman and Yano (2000a) Newman and Yano (2000b) 产品模型类型 Nozick and Morlok (1997) 价格策略 Yan et al. (1995) Tsai et al. (1994) |
货车装载顺序 Feo and González-Velarde(1995) Powell and Carvalho (1998) 轨道车、驳船和负载单元的再分配 Chih and van Dyke (1987) Chih et al. (1990) Bostel and Dejax (1998) |
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联运运营者 |
- |
- |
路线和服务的选择 Barnhart and Ratliff (1993) Boardman et al. (1997) |
3 货车运营者：运筹学问题和应用
3.1 一般问题陈述
货车拖运操作涉及为发货人提供空拖车或集装箱，以及随后一辆全挂车或集装箱去往终点的运输。空集装箱可能在转运站、空汽车站或收货人处提取。传递操作涉及满箱或拖车从转运站到收货人处的分配，随后空箱或拖车的收集及其运回转运站、空汽车站或发货人处的活动。牵引车和机车分离的可能允许两步，“同行”和“卸取”。在“同行”过程中，牵引车和司机在装货和（或）卸货期间与拖车（或集装箱）在一起。在“卸取”过程中，一个满的（或空的）拖车（或集装箱）在发货人处（或收货人处）卸取。在装货（卸货）期间，牵引车和司机可以自由进行其他的活动。
大量货车公司（12家甚至更多）可能使用一个联合运输站。每个货车公司都要面对与发货人、收货人之间的短途调度问题，同时一个或更多转运站会遇到一些要求，如顾客提前要求拾取和配送的时间（时间窗），在途时间，以及工作日时长等现实约束。大部分发货都会提前告知。只有一小部分的货物是临时通知的。然而，由于交通、码头和联合转运站的延误，货物有时必须重新派送。此外，时间必须根据当地拖车底盘分布情况分配。货车公司在一个地区相邻比较近的转运站间完成短途运输。例如，在北美拖车底盘聚集在一个地区的几个转运站中。每个转运站应有充足且可用的拖车底盘。但由于流动的不平衡，那些有充足拖车底盘的转运站就需要将空拖车重新分配到拖车不足的转运站。
货车托运操作的一般问题是它的成本效率。尽管比起轨道和驳船拖运，卡车运动的的距离相对较短，但是货车占据了起点到终点运输费用
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