配送路線優化模型研究

[摘 要] 本文根據節約里程法的配送路線優化方法和思想，建立有時間窗的車輛優化調度模型，對集貨或送貨的非滿載車輛優化調度問題進行研究，并編制了配送路線優化調度系統，選取北京通遠外經國際運輸有限公司的部分物流配送點進行了路線優化。

[關鍵詞] 配送路線車輛優化調度 時間窗 物流配送

配送路線的優化不僅包括線路的優化，還包括配送車輛的優化調度。在配送過程中，如果不考慮時間要求，只根據空間位置來安排線路，我們稱它為車輛線路安排問題（Vehicle Routing Problem，簡稱VRP）；如果既考慮時間要求，又考慮空間位置來安排線路，我們稱它為配送路線車輛優化調度問題（Vehicle Scheduling Problem，簡稱VSP）。本論文主要研究有時間要求和空間位置要求的配送路線車輛優化調度問題。

一、配送路線車輛優化調度模型分析

1.一般VSP模型

為構造數學模型方便，將車場編號為0，任務編號為1，…，l，任務及車場均以點i（i=0，1，…，l）來表示。定義變量如下：

則可得到車輛優化調度數學模型如下：

模型中，cij表示為從點i到點j的運輸成本，它的含義可以是距離、費用、時間等，一般根據實際情況確定，可同時考慮車輛數和運行費用，如下確定：

（1)當i為車場時，包括固定費用和運行費用

coj-co+c1toj j=1，∧，l

（2)當i為任務點時，只有運行費用，即

cij=c1tij i≠0 j=0，1∧，l

其中，c1為相對于運行時間的費用系數；c0為車輛的固定費用，即增加一輛車的邊際費用。一般認為，派出一輛車的固定費用遠遠高于車輛行駛費用，因此該模型是在極小化車輛數的前提下，再極小化運行費用。減小c0的值將會使使用的車輛數增多，而線路長度縮短。若令c1=0，c0>0，則模型目標是使用的車輛數最少。

2.時間窗VSP模型

設完成任務i需要的時間（裝貨或卸貨）表示為Ti，又設任務i的開始時間需在一定的時間范圍[ETi，LTi]內，其中ETi為任務i的允許最早開始時間，LTi為任務i的允許最遲開始時間。如果車輛到達i的時間早于ETi，則車輛需在i處等待，如果車輛到達時間晚于Lti，任務i要延遲進行。求滿足貨運要求的費用最少的車輛行駛線路。此問題稱之為有時間窗的車輛優化調度問題。

以si表示車輛到達點i的時間，tij表示車輛由點i行駛到點j的時間，一般應有以下關系式：

s0=0 ETi≤si≤LTi

二、應用舉例

以北京通遠公司配送中心為例，應用編制的配送路線優化調度系統對現有的各個配送點進行優化。上海大眾在北京的銷售分撥中心的配送點現有34個，但其中有一部分不在北京市區，為便于研究，特選取北京市區的部分配送點作為研究對象，各配送點名稱及位置如表1所示，各配送點之間的距離如表2所示，各配送點的貨物運輸任務及要求如表3所示。

經過配送路線優化軟件優化后，得到結果如下所示。

三、優化結果分析

經過配送路線優化調度系統優化后的配送與以前的傳統配送相比，主要有以下優點：

1.經過綜合考慮路線的復雜程度后，可以提高配送的及時性，提高顧客滿意度。

2.多家集中配送的方式可以降低配送成本，為企業贏得更多利潤。

3.可以根據路線的實際交通情況，及時調整配送路線，提高配送的機動靈活性。

4.能最大程度地滿足客戶的需求。

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