咸陽興源配送線路優(yōu)化設(shè)計和實現(xiàn)論文設(shè)計

1、摘 要摘 要隨著物流行業(yè)的逐漸發(fā)展，高效合理的配送成為物流系統(tǒng)順利進行的關(guān)鍵，咸陽興源公司作為直接和客戶連接的環(huán)節(jié)，其物流配送環(huán)節(jié)尤為重要，同時配送線路的不合理也影響著配送的效率和物流成本，因此需要合理規(guī)劃路線提高物流企業(yè)的經(jīng)營管理水平，提高配送效率，實現(xiàn)公司利潤的翻倍。本文首先說明了研究的相關(guān)背景與意義和研究的內(nèi)容，結(jié)合國內(nèi)外物流配送線路優(yōu)化相關(guān)研究，進行了相關(guān)理論的概述，并在此基礎(chǔ)上，通過收集、整理相關(guān)數(shù)據(jù)和資料對咸陽興源公司的物流配送線路現(xiàn)狀進行描述和分析，最終根據(jù)咸陽興源公司目前的線路規(guī)劃問題通過構(gòu)建時間窗法和節(jié)約里程法等算法進行分析和優(yōu)化，運用最合理的方法得出符合咸陽興源公司實際情況

2、的最佳配送線路，并對全文進行總結(jié)與展望。關(guān)鍵詞：線路優(yōu)化；咸陽興源；節(jié)約里程法；物流配送；時間窗IIABSTRACTABSTRACT With the development of logistics industry, efficient and reasonable distribution become the key of logistics system smoothly, xianyang xingyuan company as a client connection link directly, and its distribution link is particularly

3、important, unreasonable distribution route at the same time also affects the efficiency of distribution and logistics costs, so you need to reasonable planning route to raise the level of logistics operation and management of enterprise, improve the efficiency of distribution, double the profit of t

4、he company.This paper illustrates the research background and the significance and the research content, combined with the logistics distribution route optimization related research at home and abroad, has carried on the overview of related theories, and on this basis, through collecting, sorting da

5、ta and information of xianyang xingyuan company description and analysis of the present situation and problems of logistics distribution route, finally according to the xianyang xingyuan company current line programming problem by building a time window method and save mileage method algorithm analy

6、sis and optimization, using the most reasonable method accord with the actual situation of xianyang xingyuan company best distribution lines, and the full text summary and prospect.Keywords:Distribution path planning, Xianyang Xingyuan, Mileage saving method, Logistics distribution network,Time wind

7、owIII目 錄目 錄摘 要IABSTRACTII1 緒 論11.1 研究背景與意義11.1.1 研究背景11.1.2 研究意義11.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11.2.1 國外研究現(xiàn)狀11.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀21.3 研究內(nèi)容和技術(shù)路線31.3.1 研究內(nèi)容31.3.2 技術(shù)路線32 相關(guān)理論概述52.1 物流配送的概念52.2 物流配送的影響因素52.3 配送線路優(yōu)化的方法62.3.1 配送路徑優(yōu)化方法概述62.3.2 車輛路線問題（VRP）72.3.3 帶時間窗（VRPTW）的車輛線路問題72.3.4 節(jié)約里程法83 咸陽興源配送現(xiàn)狀及問題分析93.1 咸陽興源配送公司簡介93.2 咸陽興源配

8、送線路現(xiàn)狀93.3 咸陽興源配送線路問題103.3.1 線路規(guī)劃不合理113.3.2 配送效率低113.3.3 資源的不合理配置113.3.4 信息化水平整體比較低114 咸陽興源配送線路優(yōu)化分析124.1 咸陽興源配送線路模型構(gòu)建124.1.1 咸陽興源配送線路模型描述124.1.2 數(shù)據(jù)收集整理134.1.3線路優(yōu)化模型求解144.1.4 運行線路優(yōu)化結(jié)果和對比184.2 咸陽興源配送線路優(yōu)化策略194.2.1 合理安排配送線路194.2.2 提高物流配送服務(wù)效率194.2.3 提高管理人員技能，合理配置資源194.2.4 提升信息化管理水平195 總結(jié)與展望205.1 總結(jié)205.2 展

9、望20致 謝21參考文獻22附 錄24VI1 緒 論1.1 研究背景與意義1.1.1 研究背景根據(jù)“一帶一路”的戰(zhàn)略構(gòu)想，陜西省對物流行業(yè)沖重新布局和構(gòu)想，而咸陽市作為陜西省經(jīng)濟總量第二的城市，有著陸運、鐵路和航運三位一體的綜合交通網(wǎng)絡(luò)，是全省極為重要的物流中心。因此，咸陽市確定了要建立陜西一流、全國先進的大型物流中心的目標(biāo)，在科學(xué)的規(guī)劃和先進的物流理念的指導(dǎo)下，咸陽對全市的物流行業(yè)和基礎(chǔ)設(shè)施體系進行了優(yōu)化調(diào)整。在此基礎(chǔ)上，作為咸陽本地的物流企業(yè)，根據(jù)城市的相關(guān)戰(zhàn)略政策，及時更新和優(yōu)化自身物流管理能力和物流配送線路，是企業(yè)在長期實現(xiàn)好的發(fā)展勢頭，也是為社會和城市發(fā)展貢獻企業(yè)力量的基礎(chǔ)。咸陽興源

10、物流公司是當(dāng)?shù)刂匾奈锪髌髽I(yè)，主要業(yè)務(wù)是承擔(dān)了咸陽地區(qū)煙草行業(yè)的配送。當(dāng)前，企業(yè)面臨著的主要生產(chǎn)經(jīng)營問題是物流管理過程中缺乏科學(xué)和技術(shù)的指導(dǎo)，導(dǎo)致很多路線設(shè)置和配送方案的安排都缺乏合理性，僅通過相關(guān)人員的經(jīng)驗，而沒有以實地調(diào)查作為支撐，進行全面、系統(tǒng)的分析來進行規(guī)劃的指導(dǎo)。1.1.2 研究意義如何優(yōu)化配送線路、降低物流成本、提高配送效率是物流企業(yè)提升競爭力，降低主要業(yè)務(wù)成本，提高企業(yè)盈利能力和生存能力的核心。通過對咸陽興源的線路優(yōu)化的分析，首先對于企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營具有很好的借鑒意義，可以幫助企業(yè)提升服務(wù)質(zhì)量，增長盈利空間，實現(xiàn)更好的企業(yè)價值和社會價值。其次，對咸陽興源的分析也可以作為大量的同類型

11、中心物流企業(yè)的參考依據(jù)，物流行業(yè)的洗牌已經(jīng)伴隨著交通方式、基礎(chǔ)設(shè)施和大型物流企業(yè)興起不斷加速，要想在這一格局背景下生存下來，每一個物流企業(yè)都需要思考如何優(yōu)化物流過程，尤其是物流過程中的配送路線。1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1 國外研究現(xiàn)狀國外研究已經(jīng)對多種場景下的線路優(yōu)化問題進行了分析。Powell(2016)提出通過加密算法進行的線路優(yōu)化方案，并比較了公鑰加密算法、蟻群算法和遺傳算法，為之后使用這三種算法進行線路優(yōu)化提供了參考依據(jù)1。Alex(2017)研究認為，物流配送過程是現(xiàn)代物流系統(tǒng)的各項過程中最為重要的環(huán)節(jié)，并且通過歸類確定了大多數(shù)實際的物流線路優(yōu)化問題是多目標(biāo)對多目標(biāo)的配送問題2

12、。Omar和Mkaouar(2017)對物流配送線路優(yōu)化中的問題作出了研究，指出配送是物流運作中的一個重要環(huán)節(jié)，在綜合考慮各種情況下，達到線路最優(yōu)，通過對算法可能性的檢驗，得出最佳模型3。Sheng(2017)的一個研究中表明，物流配送過程的成本是整個物流成本的重要組成部分，在長期中占了物流成本相當(dāng)大的比重，因此，物流的成本管理在很大程度上也就是配送過程的成本管理 4。Song(2016)通過對大型零售業(yè)企業(yè)的分析發(fā)現(xiàn)，物流過程的成本管理是否成功能夠決定企業(yè)的整體經(jīng)營水平，想要提升零售行業(yè)的經(jīng)營狀況，需要認真考慮物流配送過程的規(guī)劃5。David(2015)通過對澳大利亞最大的零售企業(yè)的分析發(fā)現(xiàn)

13、，供應(yīng)鏈的升級優(yōu)化成為了企業(yè)長期的服務(wù)提升和業(yè)務(wù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)6。 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀國內(nèi)已經(jīng)就很多實際問題的線路優(yōu)化問題有關(guān)注，并進行了相關(guān)分析，提出了一些解決辦法。劉濤(2019)對煙草行業(yè)物流的配送行車路線進行了討論分析，設(shè)計了對一個對煙草公司的配送線路的優(yōu)化案例Error! Reference source not found.。藺士文，楊金云，吳昊龍，張月和龔志成五人(2019)通過利用節(jié)約里程法分析了一個物流配送案例，從碳線路的角度提出了針對該物流配送案例的優(yōu)化方案Error! Reference source not found.。田昀和梁海龍(2015)創(chuàng)造性地使用退火算

14、法在對物流配送問題中分析配送的線路現(xiàn)有的不效率問題，從而對物流配送線路實現(xiàn)里程優(yōu)化，從而降低物流配送過程的成本，實現(xiàn)配送高效化Error! Reference source not found.。梅靈和邵明吉(2018)使用京東的自營商品配送的物流過程相關(guān)資料進行建模分析，對快遞的配送業(yè)務(wù)實現(xiàn)線路優(yōu)化，從而提高快遞業(yè)務(wù)的配送效率和服務(wù)質(zhì)量，并且還針對快遞業(yè)務(wù)的配送流程進行優(yōu)化，保證對里程的優(yōu)化可以更有效的執(zhí)行Error! Reference source not found.。董凌艷和徐紅麗(2017)針對AUV線路優(yōu)化問題中的算法進行過改進，建立了更有效的適用于該線路優(yōu)化問題中的蟻群算法，對

15、此后的研究具有很好的意義Error! Reference source not found.。何妍(2017)對電子商務(wù)中生鮮配送的物流線路規(guī)劃問題進行了分析，制定了一種在電子商務(wù)中鮮活農(nóng)產(chǎn)品的物流配送線路的優(yōu)化策略，探究了網(wǎng)售的生鮮產(chǎn)品的物流配送線路規(guī)劃Error! Reference source not found.。班子琦和孫野(2016)總結(jié)了各種類型的物流配送情境下，開展物流配送線路優(yōu)化的策略，討論了不同的模型和算法在不同的問題背景下的正確性和適用性Error! Reference source not found.。韋堯兵和謝曉利、雷春麗(2018)發(fā)表的學(xué)術(shù)論文中，研究了一種基

16、于Witness的配送中心系統(tǒng)仿真的設(shè)計方案，為物流配送線路優(yōu)化提供了一種新的系統(tǒng)仿真的方案14。年余峰、齊歡和代建民(2016)通過HLA計算開展了對物流配送系統(tǒng)的仿真模擬研究15，唐孝飛(2016)分析研究了在物流配送外包給第三方完成實際情況下的仿真系統(tǒng)設(shè)計和運行，拓展了仿真系統(tǒng)在線路優(yōu)化中的應(yīng)用范圍，增加了仿真系統(tǒng)的可靠性16。胡虹,陳京榮,馬軍娟,孫森(2019)對于傳統(tǒng)的C-W節(jié)約算法進行了改進,并與傳統(tǒng)的C-W節(jié)約算法進行實例比較驗證,得出更適于企業(yè)的配送方案17。楊艷艷,馬成林,王怡菲,李麗莎,褚楚,高昆侖(2019)建立以車輛數(shù)、載貨容量、最大行駛里程和客戶服務(wù)時間為約束的多目

17、標(biāo)優(yōu)化模型，利用弗洛伊德算法結(jié)合道路約束、禁忌算法得出更能提升配送中心攬送貨物效率的最佳方案18。根據(jù)上面文獻綜述和國內(nèi)外研究現(xiàn)狀可知，近年來對企業(yè)物流配送路徑的優(yōu)化等研究有了很大的進展，并取得了一定的成果。國外在理論上研究比較深入，主要側(cè)重于理論的構(gòu)建和實際的應(yīng)用，因此，咸陽興源物流公司應(yīng)吸取國內(nèi)外優(yōu)秀的研究成果，同時結(jié)合自身的發(fā)展問題，進一步對物流配送線路問題進行優(yōu)化，實現(xiàn)更高效、更合理的線路規(guī)劃。1.3 研究內(nèi)容和技術(shù)路線1.3.1 研究內(nèi)容本文旨在對咸陽興源物流公司的配送線路進行優(yōu)化?；舅悸肥峭ㄟ^對咸陽興源物流公司當(dāng)前的物流配送現(xiàn)狀進行分析，了解其基本配送方式和規(guī)劃方案，在有針對性地

18、開展實地物流線路和里程數(shù)的調(diào)研，針對調(diào)研建立數(shù)學(xué)模型，再通過節(jié)約里程法結(jié)合時間窗的方法確定優(yōu)化方案。具體章節(jié)安排為：第一章緒論，介紹本文的研究背景、研究意義和國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，確定本文的研究內(nèi)容和技術(shù)路線；第二章相關(guān)理論概述，通過對相關(guān)文獻的回顧和總結(jié)，闡述物流配送和配送路線優(yōu)化的相關(guān)理論背景；第三章咸陽興源配送現(xiàn)狀及問題分析，介紹咸陽興源公司的經(jīng)營現(xiàn)狀并分析其物流配送路線管理和規(guī)劃中存在的問題；第四章咸陽興源配送線路優(yōu)化實證分析，通過節(jié)約里程法結(jié)合時間窗的方法進行線路優(yōu)化，在此基礎(chǔ)上確定線路優(yōu)化方案；第五章咸陽興源配送線路優(yōu)化對策及建議和第六章結(jié)論與展望根據(jù)前面幾章的分析結(jié)果提出建議，并分析本

19、文的不足。1.3.2 技術(shù)路線本文的技術(shù)路線如下：第一步，了解咸陽興源公司配送網(wǎng)點和路線現(xiàn)狀；第二步，建立咸陽興源公司物流線路初始模型；第三步，通過節(jié)約里程法對物流配送線路進行優(yōu)化；第四步，根據(jù)結(jié)合時間窗約束的節(jié)約里程法對物流配送線路進行優(yōu)化的情況，結(jié)合興源公司資源現(xiàn)狀確定優(yōu)化方案并給出科學(xué)建議。圖1-1 技術(shù)路線圖322 相關(guān)理論概述2.1 物流配送的概念根據(jù)現(xiàn)代物流詞典的解釋，物流配送指一種共同化的服務(wù)模式。這一共同化的主語是物流的資源，也就是物流的運輸工具、倉儲空間、物流設(shè)施、物流的管理方式等資源。而共同化的內(nèi)容是將上述物流資源整個打包成為一個復(fù)雜的系統(tǒng)，將這一復(fù)雜的系統(tǒng)作為服務(wù)內(nèi)容提供

20、給購買者。物流配送一般是一些被詳細組織安排和執(zhí)行的復(fù)雜操作。在一般的商業(yè)意義上，物流配送是對始發(fā)點和消費點之間的物流的管理，以滿足客戶或公司的要求。物流管理的資源可能包括有形商品，例如材料，設(shè)備和用品，以及食品和其他消耗品。實物項目的物流通常涉及信息流，物料處理，生產(chǎn)，包裝，庫存，運輸，倉儲以及安全性的集成。物流配送的管理是指在始發(fā)點和消費點之間的物流快速、高效地推進，并反向流動和商品，服務(wù)的存儲，以及相關(guān)信息的整合，以滿足客戶的要求。物流配送的復(fù)雜性可以通過專用的仿真軟件進行建模，分析，可視化和優(yōu)化。最小化資源使用是所有物流領(lǐng)域的共同動機。運輸是物流的最主要內(nèi)容。在物流配送中有兩部分都依賴于

21、運輸，采購的商品到庫的過程，和出庫的商品配送的過程。而“物流配送”一詞也說明了后者的重要性。商品集中采購配送入庫是比較成熟化和市場化的過程，在企業(yè)之間很難體現(xiàn)出差異。而商品從倉儲中分揀、配送到具體的目的地是體現(xiàn)物流過程優(yōu)劣程度的最核心內(nèi)容。其主要包括物流中心的選址問題和配送路線的規(guī)劃問題。前者是對配送過程的出發(fā)點的規(guī)劃，而后者是對配送過程中的物流路線的規(guī)劃。本文分析對象咸陽興源公司的配送中心已經(jīng)固定，因此本文將對其配送的線路進行分析和優(yōu)化。2.2 物流配送的影響因素（1） 利潤最高，成本最低：利潤是公司選擇配送線路優(yōu)化方案的重要因素，公司的長期發(fā)展需要公司能夠考慮長期的利益。利益可以用完全反映

22、整個公司業(yè)務(wù)的利潤來表示，因此最大利潤的值就是計算所需要求得的目標(biāo)值。但是配送路線的優(yōu)化選取一般需要考慮綜合性因素，所以在開發(fā)數(shù)學(xué)模型時要綜合設(shè)置路徑配送關(guān)系等十分的困難，所以很少只考慮利潤這一選擇。成本與配送路徑的優(yōu)化密切相關(guān)，在確定最終公司的運輸配送收益時，成本起到了決定性作用。因此，在配送路徑優(yōu)化過程中，成本的計算雖然十分復(fù)雜，但是配送成本計算是不可缺少的。（2） 最短路程和最小噸單位：如果該距離與成本密切相關(guān)，則可以采用最短距離為最終計算目標(biāo)。這大大簡化了模型計算過程，并避免了許多不易計算的影響因素。有時，最短的距離并不總是意味著最低的成本。如果道路條件和通行費影響成本，則不宜將最短距

23、離用作最佳解決方案。最小噸公里是長途交通運輸路徑優(yōu)化通常選擇的目標(biāo)，在有多個收費站和發(fā)貨中心的前提下，將最小噸公里作為目標(biāo)將獲得滿意的結(jié)果。但是這種方法一般情況不能應(yīng)用于分配路徑的選擇，但是采取共同分配方法時，可以將最小噸公里視作目標(biāo)。（3） 準(zhǔn)時性高：準(zhǔn)時性是客戶評判配送公司的重要服務(wù)指標(biāo)，配送路線的優(yōu)化一定意義上決定準(zhǔn)確性這一指標(biāo)。配送路徑優(yōu)化和調(diào)整要求公司的配送業(yè)務(wù)能夠達到每個客戶的時間要求和計劃，因此很難考慮成本了，并有時可能要犧牲成本來滿足準(zhǔn)時性要求。當(dāng)然，在這種情況下，成本需要盡力控制和限制。（4） 運力和能耗最低：如果運力處于緊張狀態(tài)，運力與成本或利潤之間存在一定關(guān)系。為了節(jié)省運

24、力并充分利用現(xiàn)有運力，在不必租用或購買新車的前提下，可以已運力安排為目標(biāo)，確定配送路線。最低能耗包括勞力消耗和用油的消耗，最短駕駛時間和短駕駛時間等勞動消耗必須在特殊情況下確定目標(biāo)銷售渠道（例如，緊張的燃料供應(yīng)，過高油價，由于事故而導(dǎo)致的裁員，某些限制待分配人數(shù)的因素等）。配送路線優(yōu)化的目的與整個物流系統(tǒng)的目標(biāo)相對應(yīng)，如果滿足某些服務(wù)水平，分配目標(biāo)將使分配過程的成本最大化。因此，本文將所有客戶的最低運輸成本，最短運輸時間和最短等待時間（最優(yōu)化時間）用作最優(yōu)化指標(biāo)。2.3 配送線路優(yōu)化的方法路線優(yōu)化是確定最具成本效益的路線的過程。因此可能會認為這意味著找到兩點之間的最短路徑就能解決問題，但是卻并

25、非如此簡單：其必須考慮所有涉及的相關(guān)因素，例如路線上所有?？空镜臄?shù)量和位置，到達/離開的時間間隔，有效裝載等因素，而路線優(yōu)化則是所謂的車輛路線問題（VehicleRoutingProblem）的解決方案。2.3.1 配送路徑優(yōu)化方法概述近些年，隨著我國物流業(yè)對于VRP（VehicleRoutingProblem）問題的不斷深入研究，通過分析整理一些學(xué)者對這些算法和路徑優(yōu)化問題現(xiàn)狀的分析和比較，對配送線路優(yōu)化方法作出了以下的分類：（1） 精確式算法主要有：動態(tài)規(guī)劃法、分支界定、法切平面法；（2）傳統(tǒng)啟發(fā)式算法：節(jié)約算法、鄰接算法、插入算法、掃除算法；（3）現(xiàn)代啟發(fā)式算法：蟻群算法、模擬退火算法、

26、禁忌搜索算法、遺傳算法。2.3.2 車輛路線問題（VRP）車輛路線問題VRP(VehicleRoutingProblem)是一種組合優(yōu)化和整數(shù)規(guī)劃問題，旨在為一批車隊的客戶提供服務(wù)。車輛路徑問題由Dantzig和Ramser于1959年提出，在運輸，分配和物流領(lǐng)域是一個重要問題。車輛路徑問題（VRP）是組合優(yōu)化和整數(shù)規(guī)劃問題，當(dāng)問到“什么路線是車輛到達連續(xù)的幾個目的地的最佳方案？”這樣的問題時，就是一個車輛路徑問題。第一個經(jīng)典的VRP被稱為旅行推銷員問題（Travelling Salesman Problem），起源于1800年代初期，并在門對門推銷員兜售真空吸塵器和百科全書的時代變得很普遍。

27、隨著時間的流逝，VRP被歸類為涉及大量數(shù)據(jù)的更為復(fù)雜的任務(wù)。旅行推銷員問題最早出現(xiàn)在1959年George Dantzig和John Ramser的論文中，其中首先編寫了算法方法，并將其應(yīng)用于汽油運輸。通常，上下文是將位于中央倉庫的貨物交付給已下訂單的客戶。車輛路徑問題的目的是最大程度地減少總交通物流成本。1964年，克拉克（Clarke）和賴特（Wright）使用一種稱為節(jié)約算法的有效貪婪方法改進了丹茲格（Dantzig）和拉姆瑟（Ramser）的方法。車輛路線問題（VRP）是一類問題的總稱，其中必須為多個地理上分散的城市或客戶確定一組車隊的路線，這些路線位于一個或幾個車場。VRP的目標(biāo)是為

28、一批具有已知需求的客戶提供始發(fā)于和終止于倉庫的最低成本的車輛路線。車輛路徑問題或VRP是設(shè)計從倉庫到一組目的地的最佳路線的挑戰(zhàn)，每個目的地都具有特定于業(yè)務(wù)的約束，例如車輛限制，成本控制，時間窗口，與倉庫裝載過程有關(guān)的資源限制等。2.3.3 帶時間窗（VRPTW）的車輛線路問題通常，客戶僅在特定時間段內(nèi)可用。這限制了交貨/提貨時間，因為現(xiàn)在車輛必須在優(yōu)先的時間范圍內(nèi)到達客戶。當(dāng)時間窗口打開時，車輛應(yīng)為客戶服務(wù)。它可能會提前到達，但絕不會超出設(shè)置的時間范圍。落后于時間表可能會大大降低客戶滿意度，從長期來看會導(dǎo)致利潤損失。這表明需要安排行程，但要以最經(jīng)濟的方式做到。這就是VRPTW(Vehicle

29、Routing Problems With Time Windows)的全部意義所在。時間窗口可以是：（1）多個時間窗口：一組不同長度的非重疊時間窗口；（2）不連續(xù)的時間窗：到達兩個時間窗之間的車輛必須等到下一個時間窗打開；（3）柔和的時間范圍：允許在時間范圍之外進行投放，但會受到處罰；（4）硬時間窗口：不允許違反時間。如果車輛到達時間太早，則必須等到時間窗口打開；而且不允許遲到。讓我們以快遞行業(yè)為例。包裹已到達目的地國家，并被最后一英里的承運商接受?，F(xiàn)在需要將其有效地運輸?shù)脚渌椭行?。從那里，快遞員將收到包裹并將其交付給客戶，該客戶將在周二早上9點至10點等待包裹。因此，快遞員一定不能遲到。但

30、是議程上還有其他11個包，每個包都有指定的時間范圍。2.3.4 節(jié)約里程法Clarke和Wright的節(jié)省算法，也被成為節(jié)約里程法，是車輛路線問題中最著名的啟發(fā)式算法之一。它適用于車輛數(shù)量不固定的問題，并且對于有向和無向問題都同樣有效。當(dāng)兩條路線可以合并為一條路線，遍可以實現(xiàn)物流里程節(jié)約，如圖2-1所示。原行駛的總里程為：；若把線路合并，則總里程為：；二者之間的差值為：。圖2-1 節(jié)約里程法原理如圖2-1所示，兩個聯(lián)接在一起的目標(biāo)點的總里程數(shù)就越短。在實際物流管理和經(jīng)營中，為了提高物流效率和降低配送成本，通暢在考慮配送車輛載重能力和客戶的時間要求的情況下，可以根據(jù)節(jié)約里程的多少來確定成本優(yōu)化水

31、平的排序，從而選擇合并多條線路，由此使總里程數(shù)最短，來提高配送效率和降低物流成本。節(jié)約里程法的具體操作步驟如下：（1）繪制配送里程表。測量并計算配送中心至到各個配送網(wǎng)點，和各配送網(wǎng)點之間的實際最近行駛距離。（2）繪制節(jié)約里程表。根據(jù)配送里程表，按照節(jié)約里程公式，計算求解出最短連續(xù)線路與相應(yīng)的節(jié)約里程數(shù)，從而繪制出節(jié)約里程表。（3）去定節(jié)約里程排序。依據(jù)節(jié)約里程數(shù)的大小排列，得到節(jié)約里程排序表。（4）最后經(jīng)過之前的操作結(jié)果可實現(xiàn)節(jié)約里程數(shù)最大的配送線路優(yōu)化。3 咸陽興源配送現(xiàn)狀及問題分析3.1 咸陽興源配送公司簡介咸陽興源物流公司的業(yè)務(wù)范圍覆蓋咸陽下轄的11個縣市地區(qū)，目前有職工76人，主要承擔(dān)

32、物流配送訂單業(yè)務(wù)和咸陽煙草公司的長期配送服務(wù)。咸陽煙草公司現(xiàn)需要配送的零售商戶有15000多家，其中城鎮(zhèn)商戶有1萬戶左右，農(nóng)村商戶有5000戶。興源物流公司作為煙草公司的物流配送外包服務(wù)商，補充咸陽煙草公司物流分公司的運力不足情況。本文就興源公司長期承擔(dān)配送戶中的最大的各分銷點的配送業(yè)務(wù)進行分析。各個分銷點均為咸陽煙草公司在咸陽市內(nèi)地區(qū)的分銷商。咸陽興源汽車運輸有限公司目前擁有一個小型煙草倉庫，倉儲面積為1296平方米，位于秦都區(qū)，擁有配送員18人，駕駛員20人，配送車輛19輛，服務(wù)過全市1.2萬多戶煙草零售商。配送車輛的型號有3種，大型配送車可以單次運送1噸煙草，中型配送車可以運送0.6噸煙

33、草，小型運載車可以運送0.4噸煙草。3.2 咸陽興源配送線路現(xiàn)狀咸陽興源物流公司作為物流配送外包服務(wù)商，由于其配送的地點均在咸陽市及周邊地方，因此企業(yè)為了取得更大的利益，采取由本公司自營的配送方式進行配送。由于需要配送的網(wǎng)點距配送中心遠近程度不一，各網(wǎng)點訂貨時間達不到統(tǒng)一，導(dǎo)致實際配送線路與現(xiàn)有配送線路存在差異。鑒于此前的狀況，如何合理的規(guī)劃配送線路，對咸陽興源物流公司來說就顯得尤為重要?，F(xiàn)將13個配送網(wǎng)點的具體網(wǎng)點編號和網(wǎng)點名稱如表3-1所示。表3-1 咸陽興源物流配送網(wǎng)點 網(wǎng)點編號網(wǎng)點名稱網(wǎng)點編號網(wǎng)點名稱D1浩龍源商貿(mào)有限公司D8五陵酒色商貿(mào)有限公司D2賜金商貿(mào)有限公司D9曦蘭商貿(mào)有限公司

34、D3德康萊商貿(mào)有限公司D10方圓商貿(mào)有限公司D4盛凱商貿(mào)有限公司D11益眾商貿(mào)有限公司D5吉米商貿(mào)有限公司D12順翔商貿(mào)有限公司D6江明商貿(mào)有限公司D13晶鑫源商貿(mào)有限公司D7宏立商貿(mào)有限公司根據(jù)百度地圖搜索咸陽興源運輸公司各配送網(wǎng)店之間的位置得到如下分布圖，并相應(yīng)的標(biāo)記上每個坐標(biāo)的位置，如圖3-1所示。圖3-1 咸陽興源物流配送網(wǎng)點分布圖利用百度地圖查詢的各配送網(wǎng)點分布圖，將圖3-1繪制成咸陽興源物流配送網(wǎng)絡(luò)簡單方位圖，具體如圖3-2所示。圖3-2 咸陽興源物流配送網(wǎng)絡(luò)圖通過以上的圖3-1和圖3-2的網(wǎng)點分布圖可以看出，各配送網(wǎng)點的分布較于稀疏，各個網(wǎng)點之間的距離有的較近，有的相對較遠，并且

35、通過跟車實地收集資料看出，由于僅憑借送貨員的主觀經(jīng)驗去規(guī)劃配送線路，會導(dǎo)致送貨路線的重復(fù)，促使物流配送的總里程并非最短，區(qū)域內(nèi)規(guī)劃的不合理等現(xiàn)象。3.3 咸陽興源配送線路問題目前咸陽興源公司的配送模式主要還是以人工決策為主，沒有固定的配送方案和配送路線，都是依靠執(zhí)行配送任務(wù)的駕駛員的經(jīng)驗或者收集導(dǎo)航軟件對線路進行優(yōu)化，整個配送過程受駕駛員的主觀程度的影響較大，缺乏客觀的分析和評估，以及沒有從全局考慮路線來對配送交通成本實行的成本控制。因此，對咸陽興源公司目前的煙草配送線路進行實地考察和分析，存在以下幾個主要問題。3.3.1 線路規(guī)劃不合理當(dāng)前興源公司的配送線路是憑借駕駛員個人的經(jīng)驗從每個配送目

36、標(biāo)中選擇最優(yōu)化線路，或者利用地圖導(dǎo)航選擇，缺少標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的操作標(biāo)準(zhǔn)或者線路規(guī)劃，會帶來很多不必要的成本。在進行貨物配送時，沒有對配送的線路進行過系統(tǒng)的分析，缺乏對線路進行優(yōu)化深入研究，在對于緊急事故并沒有相應(yīng)的解決方案和措施，企業(yè)認為線路規(guī)劃問題在降低物流成本方面影響不是很大，配送過程中出現(xiàn)走回頭路、舍近求遠等不合理的操作。除此之外，對配送路線的實地信息缺少實時掌握，比如，高速封道，車輛限行通知等，影響配送過程的時效，服務(wù)的質(zhì)量和客戶的滿意度。3.3.2 配送效率低因為沒有對配送線路的規(guī)劃和要求，所以配送的時效也往往是未知數(shù)。管理人員一般只會要求駕駛員在“當(dāng)天”、“上午”或者“下午”將貨物

37、送到，這導(dǎo)致配送效率低下。調(diào)度管理的不完善，經(jīng)常會導(dǎo)致車輛進出和車況記錄管理的混亂，有時候出現(xiàn)車輛故障影響業(yè)務(wù)的正常開展，降低配送效率，這對企業(yè)的聲譽和長期經(jīng)營都帶來了不良影響。并且在車輛的調(diào)度管理缺失的情況下，整個企業(yè)的運轉(zhuǎn)是缺乏秩序的。3.3.3 資源的不合理配置兩輛配送車輛沒有根據(jù)其運載能力合理安排，實現(xiàn)資源利用最大化。目前興源物流公司的配送流程主要依賴于現(xiàn)場工作人員，在已經(jīng)業(yè)務(wù)數(shù)量較高的情況下，依然使用缺乏標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化的管理方式，會導(dǎo)致資源的不合理配置，從而降低企業(yè)的經(jīng)營效率，導(dǎo)致資源的錯配。在合理規(guī)劃咸陽興源物流配送線路之后，一條線路上裝載的貨物多少，就用多少載重量的車，如此一來就

38、可以減少車輛配載過低，產(chǎn)生的不必要的成本消耗，制定合理的運輸計劃，使車輛調(diào)度更加有效，將產(chǎn)品高效送達客戶手中。3.3.4 信息化水平整體比較低造成企業(yè)在信息傳遞低效，信息溝通不暢。這最主要的原因是企業(yè)在信息系統(tǒng)建設(shè)方面投入資金較少，信息平臺建設(shè)缺乏。比如 GIS 和 GPS 等在物流行業(yè)已經(jīng)較為普及的技術(shù)，可以準(zhǔn)確掌握車輛配送的實時狀況和地理位置信息，并可以借助地理位置信息和電腦信息計算建立配送節(jié)點網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而建立合適的配送線路網(wǎng)絡(luò)。4 咸陽興源配送線路優(yōu)化分析在煙草物流中配送線路優(yōu)化在整個物流運輸過程中起著非常重要的作用。通過對第三章咸陽興源公司的簡介和分析，指出了其配送線路環(huán)節(jié)中的問題。

39、并針對其每天的配送需求量，利用時間窗結(jié)合節(jié)約里程法的方法，提高其物流配送的效率，降低成本。4.1 咸陽興源配送線路模型構(gòu)建咸陽興源配送公司作為一個第三方外包企業(yè)，每天需要從配送中心向13個配送網(wǎng)點配送煙草。所有的配送車輛必須在規(guī)定的時間窗口之內(nèi)從配送中心出發(fā)，然后對咸陽市各個需求點進行配送，并且每周需要派出多輛裝載量為1噸的貨車將煙草配送到各個網(wǎng)點在返回配送中心。因此，通過收集資料和對現(xiàn)有的配送線路的分析，在載貨量、需求量、軟時間窗約束情況下的車輛配送，以及對配送路程中車輛不能準(zhǔn)時送達貨物的罰款計算，得出實現(xiàn)運輸總成本最低的目標(biāo)。4.1.1 咸陽興源配送線路模型描述為實現(xiàn)運輸總成本最低的目標(biāo)，

40、其配送線路優(yōu)化的最小成本應(yīng)包括運輸成本、流通加工成本和懲罰成本。其目標(biāo)函數(shù)計算公式：（4-1）對上述目標(biāo)函數(shù)的約束條件如下所示：（1）每一條線路上構(gòu)成的回路配送點貨物需求量總和不得超過載重車的最大載重量：（4-2）（2）每個配送網(wǎng)點只配送一次，且每個配送網(wǎng)點的煙草需求量只能由同一輛配送：（4-3）（4-4）根據(jù)已經(jīng)建立的時間窗約束下配送線路問題的模型，結(jié)合節(jié)約里程法對車輛配送弦論進行優(yōu)化，函數(shù)計算公式如下：（4-5）（4-6）（4-7）4.1.2 數(shù)據(jù)收集整理為了建立咸陽興源物流公司的配送線路模型。首先，根據(jù)企業(yè)提供的資料，確定了配送線路的起點是1個，終點有13個，幾個節(jié)點之間相互連通。通過跟

41、車實際考察的方式，跟隨咸陽興源物流公司完成了配送業(yè)務(wù)，并實地測量了任意兩個存在直接通路的節(jié)點或起點之間的里程數(shù)。配貨量的單位是過去一年的日均配送需求。三角矩陣中的信息為相隔里程數(shù)，單位為km。節(jié)點D為起始點，也就是配送中心。記錄的興源公司物流配送表如表4-1所示。表4-1 興源公司物流配送里程表網(wǎng)點編號DD127.8D1D23510D2D328.42.57D3D429.33.48.91.8D4D536.45.46.42.94D5D632.98.37.33.63.82D6D729.64.58.42.4321.9D7D829.23.49.43.32.33.73.21.5D8D9314.610.74

42、.73.84.73.731.4D9D1028.24.212.24.95.365.54.42.52D10D1129.73.911.44.53.86.153.531.72.7D11D1226.52.19.72.83.66.77.74.32.942.21.6D12D1326.31.510.333.85.87.54.73.84.74.63.91.5D13咸陽興源物流公司每天需要向13個配送網(wǎng)點配送貨物，各個網(wǎng)點的平均配貨量，以及各個網(wǎng)點要求到達的時間窗（最早配送時間，最晚配送時間）如表4-2所示。并且假設(shè)配送過程中的平均行駛速度為50公里每小時，由大型配送車從配送中心配送到各個網(wǎng)點。表4-2 咸陽興源

43、公司各配送網(wǎng)點的時間窗及配貨量網(wǎng)點D1D2D3D5D6D7D8D9D10D11D12D13到達時間6:317:117:316:466:317:267:116:566:416:216:516:46-7:467:267:467:116:517:417:317:166:567:117:167:00配貨量0.210.150.360.050.30.150.210.310.20.060.30.44.1.3線路優(yōu)化模型求解根據(jù)節(jié)約里程法的計算步驟。首先如表4-1所示中的物流配送信息計算從配送中心D1到具體網(wǎng)點的最短線路方案，再根據(jù)節(jié)約里程計算公式確定每一條線路的節(jié)約里程值，以此作為線路優(yōu)化的依據(jù)。最終計算所

44、得的兩兩節(jié)點從配送中心出發(fā)的兩個線路合并成為一個線路的節(jié)約里程值如表4-3所示。表中數(shù)值的單位為km。因為D1是配送中心，是所有線路的起點，因此不考慮與D1的節(jié)約里程。表4-3 配送路線節(jié)約里程表網(wǎng)點編號D1D2D3D4D5D6D7D8D9D10D11D12D13D10D252.80D353.756.40D453.755.455.90D558.86561.961.70D652.460.657.758.467.30D752.956.255.655.96460.60D853.654.854.356.261.958.957.30D954.255.354.756.562.760.257.658.80D

45、1051.85151.752.258.655.653.454.957.20D1153.653.353.655.26057.655.855.95955.20D1252.251.852.152.256.251.751.852.853.552.554.60D1352.65151.751.856.951.751.251.752.649.952.151.30根據(jù)表4-3中所示的節(jié)約里程值，需要對所有的節(jié)約里程水平按從大到小進行排序。節(jié)約里程值排名越靠前的兩個節(jié)點線路合并節(jié)約的里程數(shù)越多，降低的成本越多。節(jié)約里程數(shù)的排序結(jié)果如表4-4所示。表4-4 節(jié)約里程數(shù)排序排名所連網(wǎng)點節(jié)約里程數(shù)排名所連網(wǎng)點節(jié)約里程

46、數(shù)排名所連網(wǎng)點節(jié)約里程數(shù)1D5-D667.327D4-D856.253D1-D752.92D2-D56528D5-D1256.254D1-D252.83D5-D76429D3-D455.955D8-D1252.84D5-D962.730D4-D755.956D1-D1352.65D3-D561.931D8-D1155.957D9-D1352.66D5-D861.932D7-D1155.858D10-D1252.57D4-D561.733D3-D755.659D1-D652.48D2-D660.634D6-D1055.660D1-D1252.29D6-D760.635D2-D455.461D4-

47、D1052.210D6-D960.236D2-D955.362D4-D1252.211D5-D116037D4-D1155.263D3-D1252.112D9-D115938D10-D1155.264D11-D1352.113D6-D858.939D8-D1054.965D1-D1051.814D1-D558.840D2-D854.866D2-D1251.815D8-D958.841D3-D954.767D4-D1351.816D5-D1058.642D11-D1254.668D7-D1251.817D4-D658.443D3-D854.369D3-D1051.818D3-D657.744D1

48、-D954.270D3-D1351.719D6-D1157.645D1-D353.771D6-D1251.720D7-D957.646D1-D453.772D6-D1351.721D7-D857.347D1-D853.673D8-D1351.722D9-D1057.248D1-D1153.674D12-D1351.323D5-D1356.949D3-D1153.675D7-D1351.224D4-D956.550D9-D1253.576D2-D105125D2-D356.451D7-D1053.477D2-D135126D2-D756.252D2-D1153.378D10-D1349.9根據(jù)時

49、間窗要求結(jié)合表4-4中的節(jié)約里程數(shù)排序進行線路優(yōu)化求解。（1） 第一條線路根據(jù)節(jié)約里程信息和送貨量1噸的上限，選擇里程排序表最高的里程為第一條線路，通過表4-4所示得到最高節(jié)約里程數(shù)是67.3km，并且對比每個時間點的時間窗到達時間可知網(wǎng)點D5到達時間6：46,網(wǎng)點D6到達時間6:31，抵達網(wǎng)點D6的時間比網(wǎng)點D5早，因此聯(lián)結(jié)線路D6-D5，再看配送量，網(wǎng)點D5需要0.05噸，網(wǎng)點D6需要0.3噸，總配貨量Q=0.05+0.3=0.351噸，并未超過最大的配貨量。在此路線上可以繼續(xù)聯(lián)結(jié)網(wǎng)點，根據(jù)表4-4所示得出節(jié)約里程表排列第二的網(wǎng)點里程數(shù)為65km，對比相應(yīng)網(wǎng)點的抵達時間可知D5比D2早到，

50、聯(lián)結(jié)D5-D2，網(wǎng)點D2的配貨量為0.15噸，總配貨量為Q=0.35+0.15=0.5噸。在此路線上繼續(xù)聯(lián)結(jié)網(wǎng)點，找到和D2配送網(wǎng)點相近的網(wǎng)點，將D2、D3網(wǎng)點聯(lián)結(jié)，D3的配貨量為0.36噸，總配貨量Q=0.5+0.36=0.86噸。在此路線上繼續(xù)聯(lián)結(jié)網(wǎng)點，找到離D3相近的網(wǎng)點，將D3、D4網(wǎng)點聯(lián)結(jié)，D4的配貨量為0.1噸，此時總配貨量Q=0.86+0.1=0.96，若在此線路上繼續(xù)增加網(wǎng)點，需求量將會超過最大的配貨量，因此第一條線路為DD6D5D2D3D4D。裝載貨物量為0.96噸。（2） 第二條線路因為駛向每個配送網(wǎng)點的車只有一輛，因此需要把第一條線路中的D2、D3、D4、D5、D6五個網(wǎng)

51、點的線路舍去。根據(jù)節(jié)約歷程表查詢下一個最大數(shù)值為59km，相應(yīng)的配送網(wǎng)點為D9、D11，但網(wǎng)點D9離網(wǎng)點D11相劇較遠，查詢地圖可知網(wǎng)點D10距網(wǎng)點D11最近，并且網(wǎng)點D11要求的配送抵達時間為6：21，網(wǎng)點D10要求配送抵達時間為6：41，網(wǎng)點D11早于網(wǎng)點D10,聯(lián)結(jié)線路D11-D10,又因為網(wǎng)點D11配貨量為0.06噸，網(wǎng)點D10配貨量為0.2噸，總配貨量Q=0.06+0.2=0.261噸，并未超過最大的配貨量。在此路線上可以繼續(xù)聯(lián)結(jié)網(wǎng)點，相距網(wǎng)點D10最近的兩個網(wǎng)點是D8、D9，網(wǎng)點D9要求配送抵達時間6：56，網(wǎng)點D8要求配送抵達時間7：11，網(wǎng)點D9早于網(wǎng)點D8，所以聯(lián)結(jié)線路D10

52、-D9-D8,網(wǎng)點D9的配貨量為0.31噸，網(wǎng)點D8的配貨量為0.21噸，總配貨量Q=0.26+0.31+0.21=0.781噸。在此路線上繼續(xù)聯(lián)結(jié)網(wǎng)點，找到和D8配送網(wǎng)點相近的網(wǎng)點，將網(wǎng)點D7、D8聯(lián)結(jié)，又網(wǎng)點D8要求的配送抵達時間為7：11，網(wǎng)點D7要求抵達時間為7:26,聯(lián)結(jié)線路為D8-D7，網(wǎng)點D7的配貨量為0.15噸，總配貨量Q=0.78+0.15=0.93，若再增加線路需求量將會超過最大配貨量，第二條線路為DD11D10D9D8D7D，裝載貨物量為0.93噸。（3） 第三條線路因為駛向每個配送網(wǎng)點的車只有一輛，因此需要把前面兩條線路中的各個網(wǎng)點的線路舍去，根據(jù)節(jié)約歷程表查詢下一個最

53、大數(shù)值為52.6km，相應(yīng)的配送網(wǎng)點為D1、D13，網(wǎng)點D1的配貨量為0.21噸，網(wǎng)點D13所需要的配貨量為0.4噸，總配貨量Q=0.21+0.4=0.611噸。在此路線上繼續(xù)聯(lián)結(jié)網(wǎng)點，經(jīng)過多次的聯(lián)結(jié)后只剩網(wǎng)點D12，此時聯(lián)結(jié)D13-D12，網(wǎng)點D12要求配送抵達時間6：51，網(wǎng)點D13要求配送抵達時間6：46，因此聯(lián)結(jié)線路D13-D12，此時網(wǎng)點D12所需要的配貨量為0.3噸，總配貨量Q=0.61+0.3=0.911噸。得出最后一條線路為DD1D13D12D。據(jù)前面節(jié)約里程排列表、各網(wǎng)點需要的配貨量和各配送網(wǎng)點要求抵達時間窗的具體信息，最終得到興源物流配送優(yōu)化線路方案情況表，如表4-5所示。表4-5 最終優(yōu)化線路方案線路序號線路節(jié)點節(jié)約里程數(shù)總配貨量配送里程1DD6D5D2D3D4D24