POEM平臺與物流系統(tǒng)優(yōu)化

1、POEM平臺與物流系統(tǒng)優(yōu)化    POEM優(yōu)化平臺與物流優(yōu)化實驗系統(tǒng)物流系統(tǒng)是一個復(fù)雜的系統(tǒng)。其中倉儲子系統(tǒng)、運輸子系統(tǒng)、配送子系統(tǒng)是其重要的組成部分。我國的物流成本居高不下，是西方發(fā)達(dá)國家的23倍。如何節(jié)約物流成本，如何合理地配置企業(yè)物流資源，是一個困擾企業(yè)多年的問題。高級運籌學(xué)和系統(tǒng)優(yōu)化是一門不斷發(fā)展，富有挑戰(zhàn)和變化的前沿學(xué)科。目前，物流系統(tǒng)仿真方面的書和軟件比較多，但是解決不了物流系統(tǒng)優(yōu)化問題。傳統(tǒng)的優(yōu)化方法只能解決線性規(guī)劃問題，對非線性規(guī)劃和組合優(yōu)化問題束手無策，解決不了復(fù)雜的物流優(yōu)化實際問題。管理與優(yōu)化軟件平臺POEM可以對企業(yè)物流資源進(jìn)行優(yōu)化

2、配置。在倉儲子系統(tǒng)中，倉庫的選址問題是一個關(guān)鍵；在運輸子系統(tǒng)中，如何合理選擇各種運輸方式是非常重要的；在配送子系統(tǒng)中，合理的確定調(diào)度方案，選擇車輛最優(yōu)的行駛路徑是需要認(rèn)真計劃的；同時在制造環(huán)節(jié)，制定合理高效生產(chǎn)排程計劃，提高制造業(yè)資源的有效利用率，降低生產(chǎn)成本。學(xué)生在實驗當(dāng)中可以通過POEM工具掌握運籌學(xué)的解決物流問題的建模方法，并直觀地從可視化動態(tài)圖查看結(jié)果。POEM物流優(yōu)化實驗通過互動式、直觀式的操作來掌握物流優(yōu)化方面的基礎(chǔ)知識，讓操作者對物流優(yōu)化有一個直觀的認(rèn)識，而不是一談到物流優(yōu)化就聯(lián)想需要高深的研究才能解決優(yōu)化問題。在現(xiàn)實生活中，有很多問題可以歸結(jié)為優(yōu)化問題，我們在很多時候就是和這些

3、優(yōu)化問題打交道，例如路線優(yōu)化問題（最短路徑問題）。POEM物流優(yōu)化實驗就是在實際經(jīng)驗的基礎(chǔ)之上讓操作者加深對物流優(yōu)化知識的學(xué)習(xí)，提高操作者的實際操作能力。POEM物流優(yōu)化實驗平臺主要包括四種類型的物流優(yōu)化實驗：倉庫與配送中心選址優(yōu)化實驗、配送線路與車輛調(diào)度優(yōu)化實驗、多式聯(lián)運物流方案優(yōu)化以及制造業(yè)離散生產(chǎn)排程優(yōu)化實驗。這四個實驗系統(tǒng)就是針對現(xiàn)實中普遍存在的物流優(yōu)化問題，通過對這四個實驗系統(tǒng)的操作不僅能掌握相關(guān)問題的優(yōu)化知識，同時也可以解決實際問題。倉庫與配送中心選址優(yōu)化系統(tǒng)就是主要解決的選址之類的優(yōu)化問題，可以是單選址優(yōu)化問題也可以是多選址的優(yōu)化問題，通過對倉庫與配送中心選址優(yōu)化系統(tǒng)的操作就可以

4、了解倉庫與配送中心選址優(yōu)化時需要哪些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，在解決實際問題的時候就可以收集相關(guān)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，來構(gòu)建所需要的選址優(yōu)化方案。配送線路與車輛調(diào)度優(yōu)化系統(tǒng)就是主要解決線路優(yōu)化問題以及調(diào)度優(yōu)化問題，這兩個優(yōu)化問題是現(xiàn)實中普遍存在的，更好地解決這些優(yōu)化問題可以創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益以及社會效益。根據(jù)約束條件的不同，配送線路優(yōu)化問題以及車輛調(diào)度問題可以分為不同形式的優(yōu)化問題，例如帶有時間窗口的車輛路徑問題、開放式的車輛路徑問題等等，POEM物流優(yōu)化實驗中的配送線路與車輛調(diào)度優(yōu)化主要解決的是帶有時間窗口的車輛路徑優(yōu)化問題。通過配送線路與車輛調(diào)度優(yōu)化系統(tǒng)的實驗，就可以了解配送線路與車輛調(diào)度優(yōu)化時需要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，在解決

5、實際問題的時候就可以收集相關(guān)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，來構(gòu)建所需要的車輛路徑優(yōu)化方案。多式聯(lián)運物流方案優(yōu)化系統(tǒng)就是主要解決的多式聯(lián)運之類的優(yōu)化問題，特別隨著集裝箱多式聯(lián)運的發(fā)展，集裝箱多式聯(lián)運是一種新型的運輸方式，它一般以集裝箱為媒介，把鐵路、水路、公路和航空等傳統(tǒng)的單一運輸方式有機地結(jié)合起來，組成一個連貫的運輸系統(tǒng)，通過實現(xiàn)門到門服務(wù)來更好地為貨主提供經(jīng)濟(jì)、合理、迅速、安全和簡捷的運輸服務(wù)。在一個物流方案如何組合這些運輸方式，更好銜接各個環(huán)節(jié)，實現(xiàn)最大化的經(jīng)濟(jì)效益以及社會效益。多式聯(lián)運物流方案優(yōu)化實驗就掌握多式聯(lián)運物流方案優(yōu)化計算時需要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，根據(jù)實際的需要來收集相關(guān)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，來構(gòu)建所需要的多式聯(lián)運物

6、流方案。制造業(yè)離散生產(chǎn)排程優(yōu)化系統(tǒng)就是主要解決離散生產(chǎn)排程之類的優(yōu)化問題。高級排產(chǎn)計劃（APS）是企業(yè)內(nèi)部、企業(yè)之間計劃的一個創(chuàng)新性的計劃工具。它使用排產(chǎn)計劃技術(shù)來考慮物料供應(yīng)能力、機器和人員能力、客戶服務(wù)水平（交貨期）、安全庫存水平、成本、分銷要求等約束條件。制造業(yè)離散生產(chǎn)排程優(yōu)化實驗就可以基本上掌握制造業(yè)離散生產(chǎn)排程優(yōu)化時需要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，參考的約束條件以及生產(chǎn)能力配置基本原則等，在解決實際問題的時候就可以收集相關(guān)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，以及加上自身特有的約束條件，來構(gòu)建所需要的離散生產(chǎn)排程優(yōu)化方案。物流系統(tǒng)優(yōu)化問題分類與解決方案隨著市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和物流專業(yè)化水平的提高，物流業(yè)得到了迅速發(fā)展。在物流作業(yè)

7、過程中，大量的運籌和決策問題需要解決，物流倉庫選址優(yōu)化、配送車輛路徑優(yōu)化、多式聯(lián)運優(yōu)化等問題就是期待解決的一些典型優(yōu)化問題。     任何一個倉庫在規(guī)劃建設(shè)初期都會將如何快速有效地送達(dá)貨物作為考慮因素之一。貨物的目的地大多是人口聚集地，因此庫址相對于大都市的遠(yuǎn)近，在運輸成本和操作效率上所反映出的相關(guān)性就十分顯著。選址問題需要考慮很多復(fù)雜的因素，諸如備選倉庫能力限制、投資費用、倉庫對產(chǎn)品銷售的影響，需求點的優(yōu)先級、各種產(chǎn)品的收益等等。如何科學(xué)地進(jìn)行倉庫選址對物流成本運作和物流相關(guān)操作效率是至關(guān)重要的。多式聯(lián)運是現(xiàn)代物流網(wǎng)絡(luò)運作的主體和紐帶，是貫穿整個現(xiàn)代物

8、流活動的主線。在越來越個性化的市場環(huán)境下，多式聯(lián)運系統(tǒng)規(guī)劃工作變得更加重要也更加復(fù)雜。建立準(zhǔn)確、合理的多式聯(lián)運模型，可提高企業(yè)的運送速度和服務(wù)質(zhì)量，實現(xiàn)高效、低耗的物流運輸目標(biāo)，從而獲得巨大的經(jīng)濟(jì)效益。多式聯(lián)運優(yōu)化問題是一個NP難題，針對多式聯(lián)運的模型和算法，很多學(xué)者從不同的角度分別對最短路、最短時間以及基于時間因素的最短路問題進(jìn)行了研究。這些研究對提高企業(yè)物流運輸效率有一定的意義。然而決定企業(yè)運輸成本的因素有很多，不是簡單的最短路徑或者最短時間。在運達(dá)時間允許的情況下，換另外一種運輸方式多走一些路程也可能節(jié)約運輸成本。在物流配送業(yè)務(wù)中，配送車輛路徑優(yōu)化問題的涉及面較廣，需要考慮的因素較多，對

9、企業(yè)提高服務(wù)質(zhì)量、降低物流成本、增加經(jīng)濟(jì)效益的影響也較大。在現(xiàn)實生產(chǎn)和生活中，郵政投遞問題、公共汽車調(diào)度問題、電力調(diào)度問題、管道鋪設(shè)問題、計算機網(wǎng)絡(luò)設(shè)計問題等都可以抽象為物流配送車輛路徑優(yōu)化問題。物流配送是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，其中許多優(yōu)化問題所建立的模型和算法都很復(fù)雜，都具有NP難性質(zhì)。物流配送車輛路徑優(yōu)化問題作為一個NP難題，隨著客戶數(shù)量的增加，可選的配送路徑方案數(shù)量將以指數(shù)速度急劇增長。因此，如何根據(jù)實際情況求解該問題就成為科研人員研究的重要方向。該物流優(yōu)化平臺提供的倉庫選址優(yōu)化、多式聯(lián)運優(yōu)化、物流路徑優(yōu)化以及制造業(yè)離散生產(chǎn)排程優(yōu)化系統(tǒng)可以非常直觀方便對該優(yōu)化問題進(jìn)行分析、建模、求解、可視化并對計算生成的結(jié)果進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。以上物流優(yōu)化系統(tǒng)采用POEM智能建模平臺對系統(tǒng)核心優(yōu)化模塊-路徑優(yōu)化VRP、多模式運輸方案優(yōu)化（MMTP）以及多場景倉庫選址優(yōu)化（WLP）建模并求解。POEM是一個集建模、可視化、模型診斷、測試、部署于一體的電腦軟件開發(fā)工具，POEM集成可視化引擎對標(biāo)準(zhǔn)圖形、地圖及時間等進(jìn)行管理，支持直觀式的WhatIf的交互。POEM的多合一性使用戶不必再依賴市場上名目繁多的軟件組件（業(yè)務(wù)