基于多目標物資配送中路線規劃的探討

張宏賓 潘焜 蘇軾凱 赫新琪

摘 要：在電力物資運輸中，配送路線的選擇是一個關鍵的環節，同時也是一個不可繞開的環節。隨著北京“煤改電”工程進入攻堅階段，物資配送的需求越來越大，在物資配送過程中，涉及到了許多優化決策問題，比如：車輛資源的綜合調度優化、車輛的行駛路線的合理規劃、緊急/非緊急情況下的強有力的物資運輸保障等優化決策問題，在這些問題中，車輛行駛路線的合理選擇，有利于提高服務質量，為企業節省大量資金。本文在多目標的物資配送中路線選擇的調度優化上進行了探討。

關鍵詞：多目標 物資配送 調度 路線

中圖分類號：F252 文獻標識碼：A 文章編號：2096-0298（2017）12（b）-008-03

1 研究背景

近年來，北京市委、市政府把實施“煤改電”等電能替代上升為治理首都大氣污染、提升農村居民生活品質的戰略計劃，提出“十三五”末電能在終端能源占比超過40%，實現能源清潔轉型。2017年，北京“煤改電”進入攻堅階段，預計將在采暖季前完成522個村、約20.5萬戶的改造任務，與去年相比，工作量提升30%，建設規模空前。 而目前“煤改電”物資配送體系和技術手段還比較傳統，缺少科學高效的配送規劃算法和系統，在物資配送路徑選擇、物資儲備庫選址、物資中轉點選址、項目進度動態調整等問題上的決策還不能做到快速響應、科學決策。

2 引言

2.1 “煤改電”物資特點

“煤改電”物資配送有許多鮮明的特點 和復雜性需求：一是電力物資種類多、數量大，部分物資標準屬于新制定，而導致到貨慢，監測、送貨環節需要壓縮時間配送；二是工期緊、施工時間短，尤其是一旦需要停電，則必須在規定的停電期內完成所有改造，不能出現二次停電；三是項目內容調整問題，由于工程前期屬于政府職責，存在占地問題不能及時解決導致工程方案變更，造成物資數量及種類的調整，影響到后期的物資配送。

基于“煤改電”電力物資配送規劃關鍵技術研究，是在電力物資配送鏈流程分析的基礎上構建動態的配送體系，通過對物資在運輸過程中車輛的路線進行科學規劃，有利于提高物資調度和配送的效率，有效地控制油耗，降低貨運成本。

2.2 車輛路徑問題

在“煤改電”物資配送中，最關鍵的是車輛路徑問題（Vehicle Routing Problem，VRP） [1]，車輛路徑優化問題不但涉及到多個約束條件（如貨物需求、發送量，交、發貨時間，車輛載重約束、行駛里程約束、終止時間約束等）而且還要對多個目標（路程、費用、時間、使用車輛等相對盡量少等）進行優化；因此，車輛路徑問題在實際應用中有很重要的研究和實用價值。

3 探討

“煤改電”項目中，現有一批電力設備，打算由運輸車從北京的燕郊倉庫配送到周邊三個施工點A地、B地、C地，并回到燕郊倉庫，試計算一條最短配送路線使得來回所走的路程最短。我們經過實際測算得到圖1。

3.3 實際工作中運輸時間的線路優化

3.3.1 配送時間調查表的繪制

對于上述路線圖，通過浮動車法并應用相應計算公式算出各段路程時間：首先對燕郊倉庫到G地間距離為1.42km的線路進行調查，并繪制調差記錄表：T：出發時間，t：行程時間，X：對面行駛來的車輛數，：超越測試車的車輛數，：測試車超越的車輛數，：超越測試車輛數與測試車超越車輛數之差，且表中1與1′表示相反方向，如表1所示。

綜上，運輸車按照上述路線運輸，可以使運輸路時間最少。

3.3.3 分析

通過上述計算得悉：如果按照最短時間行走，最短時間為33.41min，但運輸車行駛的距離23.41km；如果按照最短路程行走，路程為17.49km，但花費的時間為64.65min，時間和路線是對立的，此消彼 長，花費了時間可以縮短路線，增加了路程可以縮短時間；

關于多目標物資配送路線優化問題，由于根據最短時間和最短距離計算的最佳路線是不一樣的，所以，在“煤改電”的電力物資配送中要綜合考慮問題，盡量做到節省成本，車輛利用最大化，盡可能使運輸效率提高。

4 結語

參考文獻

[1] 王衛民.解決雙目標直達運輸問題的決策支持系統[J].物流技術，1996（3）.

[2] 池潔，李莉.物流中配送區域與配送路線網絡優化法[J].運籌與管理，2003（12）.

[3] 王煒，過秀成.交通工程學[M].江蘇：東南大學出版社，2000.