運輸車輛調度優化的研究和實現

摘要：通過對車輛調度問題進行數學分析，提出了簡單實用的車輛調度算法，為實現計算機半智能執行調度任務，設計了車輛的分配及優化方案。對物流配送企業實現計算機配送調度，降低成本和提高物流經營管理水平具有一定的參考價值。

關鍵詞：車輛調度；物流；優化方案

中圖分類號：F513.2 文獻標識碼:A 文章編號:1005-6432(2008)36-0076-02

Research and Accomplishment of Haulage Vehicle Scheduling Optimization

Jiang Hua1 Yi Zhengjiang2

(1.School of Information Engineering，Jiaozuo University; 2.School of Economics and Management， Jiaozuo University)

Abstract: Through the mathematical analysis for the vehicle scheduling problem， this paper made simple and practicalvehicle scheduling algorithm. To achieve the implementation of computer-smart scheduling tasks， we designed the program ofvehicle scheduling optimization. This program realizes distribution scheduling with computer to the logistics and distributionenterprise， reduce costs and improve logistics management level have a certain reference value.Key Words: vehicle scheduling; logistics; optimization program

一、前言

電子商務廣闊的發展前景和連鎖商業的迅速發展為物流配送提供了發展契機，以往采取的手工作業或簡單的計算機作業處理方式已經不能滿足迅速發展的業務要求。隨著物流網絡規模的擴大，物流量的急劇增加，企業在進行物流配送時面臨一系列的問題。綜合人和計算機兩方面優勢的配送調度系統能有效地輔助處理配送過程中大量的決策問題，因此，是解決這一系列問題的良好方案。

本文以對整車物流配送的企業提供智能化、決策化支持為目標，提出以整車調度優化為目的的數學分析模型；然后討論了基于J2EE的輕量級Web軟件系統框架；最后對建立計算機實現整車調度優化系統進行了初步設計。

二、車輛物流的技術環境

車輛物流是集現代運輸、倉儲、保管、搬運、包裝、產品流通及物流信息于一體的綜合性組織和管理。車輛整車及其零部件的物流是各個環節必須高度有效銜接的高技術行業，主要包括車輛滾裝物流技術、整車物流信息技術、采購與JIT、生產供應技術等方面。

(1)滾裝物流技術。滾裝物流實際上是一種和車輛運輸緊密相關的物流技術，利用車輛自身具有移動作業能力的特點，結合其他的運輸方式組合而成的運輸方式。目前常見的有：車輛-車輛模式、集裝箱-車輛模式、輪船-車輛模式、火車-車輛模式等。這些運輸模式形式多樣，特點各異。

(2)整車物流信息技術。現代物流是以信息技術、電子技術為代表的高科技所支撐的集成化體系。信息化、智能化、集成化及專業化是現代物流的發展方向。廣泛采用GPS和GIS技術，可以優化駁運車運輸體系，降低物流運輸成本，包括隨時隨地、方便快捷地了解駁運車的最新狀況，就近調度，贏得更多時間；充分利用回程運力資源，實時跟蹤調度單、訂單及商品車的狀態等。

(3)采購與J I T生產供應物流技術。主要包括相應的設施設備和信息系統。在運輸工具配備上，使用專用的巷道式堆垛機和揀選叉車結合作業，在信息系統方面，倉儲管理系統采用中央控制、計算機網絡化和倉儲自動識別系統相結合的方式，將可以通過網絡與車輛生產廠進行實時的信息交換，接收生產計劃和J I T配送訂單，進行J I T生產供應，并及時反饋配送執行情況。

三、調度優化模型的數學描述

1.需求描述

車輛調度優化模型屬于實時決策范疇，其系統運行模式通常是：

(1)調度系統通過各種方式(E D I，手工生成，系統自生成……)不斷獲得新的客戶運輸調度指令。

(2)每隔一個時間段，系統被觸發運行一次優化模型，完成一個波次的預調度，把調度指令根據模型設置的若干規則分解成可實際操作的調度計劃。

(3)最后，系統調度人員確認預調度計劃，調度計劃得到真正執行，進入實體運作階段，直至計劃成功實施或者失敗系統重新生成調度指令，進入上面的循環。

2.模型數學描述

模型符號說明：

(1)Xi變量，表示是／否選擇第i個Column(１／０)；

(2)Rij(或Pij ) ，表示第i個Col u m n，行集合R(或P)中第j行的值；

(3)Si(或Fi)，表示第i個Column，行S（或F）；

(4)Gj，j=1～np，表示需要完成的每種運輸需求的數量，數據排列順序和裝載方式中P集合內的數據排列順序相同；

目標和約束

[目標函數]

其中， 為各項權重。

運輸量：

優先級程度：

[約束條件]

每輛真實運輸工具都有相應的裝載計劃。

運輸工具完成總的運輸任務＋虛擬運輸工具完成總的運輸任務＝需求

四、系統總體結構

以某物流運輸有限公司的整車運輸調度業務需求為例，設計和實現整車調度優化系統。整車調度優化系統屬于該物流公司整車調度業務系統的一部分，對原來系統中的若干人工處理業務進行規范和優化，并最終替代手工調度作業，由于該模型系統囊括了調度業務中的核心作業，優化模型系統逐漸變為整個系統的核心模塊。

1.車輛調度系統的總體結構

在物流業務中的位置，核心整車調度系統可以簡單的看做：物流系統(T M S)從客戶處獲得整車訂單，合理安排分供方的運輸工具把商品車運送到指定的倉庫或經銷商。在TMS內部，系統包括若干功能子模塊，如圖1所示。核心業務模塊主要是訂單管理子系統和調度單管理子系統(圖中核心位置表示)；支持子系統主要包括系統基礎數據信息采集，人員權限信息設置，系統安全管理等功能；B I子系統包含所有業務報表的描述；系統還包括若干其他子系統，來完成業務數據轉換，定時數據同步，系統監控等工 作。

2.系統實現框架原理

系統實現采用當前比較流行的框架體系，如圖2所示，前端表現層采用Turbine＋Velocity實現Web MVC訪問模式，主體采用S p r i n g框架做業務層的整合，分為AO(Application Object)和Manager兩個邏輯訪問層，AO層主要為整合各業務對象提供的服務，向前臺M VC層提供事務級的應答請求，M a n a g e層則負責各個業務對象本身的業務功能實現，并向數據訪問層提交或請求數據；數據訪問層基于ORM產品IBatis來實現O/R Mapping和數據庫訪問，向業務層提供細粒度的數據讀寫實現接口。三層間的對象訪問通過Spring IOC容器實現依賴的解耦，容器在對象生成時提供該對象所需要的依賴對象或資源。

圖2 系統結構圖

五、結束語

當前，全球市場競爭越來越激烈，我國物流企業必須合理地優化貨物的調度方案，充分利用企業內外部可用資源，以降低運輸成本、提高運輸質量，獲取更好的經濟效益，才能在激烈的競爭中立于不敗之地。整車物流企業計劃調度技術的研究，正是解決這些問題的主要途徑之一。

作者單位：

姜 樺 焦作大學信息工程學院

易正江 焦作大學經濟管理學院

參考文獻：

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