乘用車物流運輸計劃的研究

我的畢業(yè)設計演講人：王宗杰乘用車物流運輸計劃的研究指導老師：陳濤作者：王宗杰專業(yè)：數(shù)學與應用數(shù)學演講內(nèi)容課題相關(guān)方法構(gòu)思模型的建立分析解答結(jié)果展示程序演示總結(jié)1.課題的提出2.課題的要求伴隨著我國經(jīng)濟發(fā)展水平和人民生活質(zhì)量的迅速提高，汽車制造和消費能力也有了快速的增長，乘用車市場的需求旺盛，乘用車物流隨之興起，然而，運輸公司在安排復雜的運輸任務時，往往運輸成本高昂，運輸效率低下，本課題對此作出了相關(guān)研究。為物流公司安排五次運輸，制定詳細計劃，含所需要各種類型轎運車的數(shù)量、每輛轎運車的乘用車裝載方案、行車路線。（前三問目的地只有一個，可提供一個通用程序；后兩問也要給出啟發(fā)式算法的程序，優(yōu)化模型則更佳）。課題相關(guān)3.五個問題物流公司要運輸Ⅰ車型乘用車100輛及Ⅱ車型乘用車68輛。物流公司要運輸Ⅱ車型乘用車72輛及Ⅲ車型乘用車52輛。物流公司要運輸Ⅰ車型乘用車156輛、Ⅱ車型乘用車102輛及Ⅲ車型乘用車39輛。物流公司要運輸166輛Ⅰ車型乘用車（其中目的地是A、B、C、D的分別為42、50、33、41輛）和78輛Ⅱ車型乘用車（其中目的地是A、C的，分別為31、47輛）。表1、2分別給出了物流公司需要運輸?shù)某擞密囶愋停ê蛱?、尺寸大小、數(shù)量和目的地和可以調(diào)用的轎運車類型（含序號)、數(shù)量和裝載區(qū)域大小（表里數(shù)據(jù)是下層裝載區(qū)域的長和寬,1-1型及2-2型轎運車上、下層裝載區(qū)域相同；1-2型轎運車上、下層裝載區(qū)域長度相同，但上層比下層寬0.8米。此外2-2型轎運車因為層高較低，上、下層均不能裝載高度超過1.7米的乘用車）。方法構(gòu)思1本設計根據(jù)數(shù)學建模思想，將具體問題數(shù)字化，理論化，利用相關(guān)變量之間的約束關(guān)系，建立模型，并對此進行研究和分析。2利用JAVA編程思想對建立的模型進行編程，枚舉出符合要求的組合，通過約束條件縮小范圍，逐步進行優(yōu)化，給出最終的結(jié)果。優(yōu)勢1利用Java編程處理數(shù)據(jù)的運算，把大量繁雜的運算任務交給程序，使復雜的問題簡單化，提高了效率，而且大大降低了計算的錯誤率。優(yōu)勢2通過分析整合，給出了解決類似問題的通用程序，實現(xiàn)了一個程序，解決一類問題，高效便捷，可用率高。目標函數(shù)約束條件1.第一優(yōu)先級：在調(diào)用轎運車1-1型和轎運車1-2的總數(shù)量最少的情況，完成運輸任務。2.第二優(yōu)先級：在調(diào)用轎運車數(shù)量相等的情況下，使轎運車1-1型的數(shù)量盡可能的多。3.第三優(yōu)先級：裝載乘用車時，優(yōu)先按照滿足每輛轎運車最大空間利用率的裝載方案進行裝載。1.調(diào)用轎運車1-2型的數(shù)量不超過調(diào)用的轎運車1-1型數(shù)量的20%：2.轎運車裝載乘用車時的車身長度限制3.運輸需求型號乘用車的數(shù)量要求模型的建立問題1問題3根據(jù)各個約束條件，編寫Java程，求解出符合條件的組合。然后采用目標優(yōu)化級分階段逐步優(yōu)化求解：1.要確定轎運車的需求數(shù)量，在數(shù)量相同的情況下，使轎運車1-2型的數(shù)量盡可能的多；2.計算轎運車1-2型各種裝載方案的空間利用率，找出空間利用率最大的裝載方案，優(yōu)先裝載轎運車1-2型；3.安排剩余乘用車的裝載方案。乘用車Ⅲ型只能裝載在轎運車1-1型和轎運車1-2型的底層，轎運車1-1型和轎運車1-2型的上層按最大量裝載，其它要求按照問題1的分析來處理。分析解答問題2結(jié)合問題1和問題2的分析求解。問題4問題5按照目標優(yōu)先級的原則，逐步分析，即影響運輸成本因素的優(yōu)先級。首先考慮運輸乘用車所需的轎運車總數(shù)量，按照問題1的分析來求解。然后再考慮運輸路程對成本的影響，其遵循以下原則：1.優(yōu)先安排距離較遠的目的地的運輸，即各個目的地的優(yōu)先級為A-B-C-D；2.在滿足第一優(yōu)先級的運輸任務情況下，盡量滿足第次級優(yōu)先級的運輸任務；3.轎運車1-2型盡量安排在較遠的運輸計劃中，即各個目的地的優(yōu)先級為A-B-C-D。

由于數(shù)據(jù)量過多，比較繁雜，不利于分析和應用，首先對兩個列表中的數(shù)據(jù)進行分類處理：將乘用車分為3類；對轎運車按照可以裝載的乘用車數(shù)量，求出此時的乘用車車身長度邊界值，按此來歸類。兩者結(jié)合，每輛轎運車找到最契合的乘用車進行裝載。首先考慮運輸乘用車所需的轎運車總數(shù)量，然后再考慮運輸路程對成本的影響，安排各個目的地的具體運輸方案，優(yōu)化規(guī)則如下：1.優(yōu)先裝載第二類乘用車，再次裝載第三類乘用車，第一類乘用車最后裝載；2.優(yōu)先使用轎運車2-2型進行裝載，再次使用轎運車1-2型進行裝載，最后使用轎運車1-1型進行裝載，同類轎運車優(yōu)先使用車身較長的用來裝載；3.優(yōu)先安排距離較遠的目的地的運輸，即各個目的地的優(yōu)先級為E-A-B-C-D；4.在滿足第一優(yōu)先級的運輸任務情況下，盡量滿足第次級優(yōu)先級的運輸任務；5.轎運車2-2型（優(yōu)先）,轎運車1-1型盡量安排在較遠的運輸計劃中按照分析過程的要求，進行Java編程，讓程序處理復雜的數(shù)據(jù)，按照目標優(yōu)先級，逐步優(yōu)化，給出最終結(jié)果。對代碼進行再處理，給出通用程序。分析解答結(jié)果展示問題1問題2問題31-1型1612251-2型215問題4ABCD合計1-1型3495211-2型31004路程2160140021248006484問題5ABCDE合計1-1型192024230861-2型1000015252-2型000055路程10440560056643680768033064我的畢業(yè)設計程序演示由于裝載方案多種多樣，在求解過程中，利用轎運車1-2型的空間利用率，給出了一種較優(yōu)的裝載方案，但因為運輸量較小，空間利用率不影響整體運輸，因此在程序中，只給出所需要的轎運車數(shù)量，具體裝載方案不再給出。對于前3問，給出了具體的代碼編程和相關(guān)通用程序，可以解決類似的問題，適用范圍較大，失誤率極小，即使存在誤差，也給調(diào)度人員提供了參考方案，只需做出微調(diào)即可。對于第4問，也給出相關(guān)的代碼編程和通用程序，因為簡化了代碼，導致適用范圍較小，必須嚴格參照問題4的樣式。程序采用逐步計算的方式，必須按照先后順序來執(zhí)行，即首先計算總的轎運車數(shù)量，然后計算A點需要的轎運車數(shù)量，裝載方案由調(diào)