基于GIS物流配送路徑優化研究

閆俊霞+吳柏翰+張建峰+趙欣+岳文瓊

摘 要：隨著信息技術的不斷發展使得物流行業面臨著前所未有的機遇，同時也面臨著巨大的挑戰，“智慧物流”的概念應運而生。在運輸路線的優化和車輛調度方面，GIS能起到解決信息查詢、分析與處理問題的作用，并在運輸管理決策層面提供分析問題、建立模型、模擬決策過程的環境。因此，GIS物流路徑優化對對物流企業實現：智能管理、降低服務成本、提高作業效率方面有至關重要的作用。智慧物流配送系統也將GIS應用于物流配送路徑優化問題當中，對車輛實時全程監控，為企業提供最為科學的配送線路，不僅可以更好地滿足客戶的需求，還提升了公司的核心競爭力。

關鍵詞：智慧物流；車輛路徑優化；GIS

一、引言

隨著經濟的飛速發展，物流行業規模空前，需要運輸的物品越來越多，如何對配送線路進行選擇、如何對配送車輛進行分配成為發展的難題。路徑優化問題從來都是人們探討的焦點問題。它不僅能緩解交通堵塞的難題，還可以減少企業經營資本，提高配送效率。將GIS技術應用于智慧物流配送路徑優化模塊中，對車輛實時全程監控，結合數據對道路車流量變化情況進行分析，解決了以依靠于司機的個人經驗制定的配送路徑，具有合理性和科學性。實現了以路徑最佳為目標的路線規劃，滿足客戶的需求，讓我國物流企業在市場競爭中更具優勢。

二、車輛配送路徑存在的問題

1.配送路徑信息化程度較低

目前智慧配送系統中存在計算機利用僅限于日常事物處理，就車輛配送方面而言，沒有先進的技術和設備的支持，對于智慧物流配送當中的諸如運輸的最優路徑等問題存在著很大的短板。缺少對云GIS等大數據的利用，配送路徑選擇僅憑司機的日常經驗，缺乏對配送路線的科學規劃，導致走回路現象嚴重，工作時間和效率不成正比。加強配送路徑優化成為提高配送效率的關鍵因素。

2.物流配送訂單執行反饋滯后

目前，大多數物流中心都在配送車輛上安裝了GPS系統，雖然對配送車輛的進行了實時檢測，但訂單完成卻只能是客戶簽收這一形式，電子信息系統不能及時的對訂單完成情況進行跟蹤與反饋，只有在配送車輛返回后，根據簽單在電腦上進行統一錄入，這時才能了解是否完成了訂單，如果發生突發性的配送狀況，辦公職員缺乏行之有效的技術監測手段。

3.物流公司職員相關專業水準不髙

畢業于物流專業的人才不足，從事物流行業的人員中，他們所學有限，缺乏系統的物流業概念上的認知，往往只進行了短時間的崗前培訓，就投入到工作當中。在配送過程中，由于配送人員的專業水平限制，對高新技術認識度不高，公司投入大量精力建設的數據信息系統往往得不到應有的重視。

三、利用Dijkstra算法優化配送路徑

本文以邯山區農林路分店為配送中心，以招賢大廈、邯鄲市中醫院、陽光府邸、邯山區第一中學、明珠花園、漢庭酒店等9個地點做路徑分析。配送中心及客戶源位置如圖1所示：

根據上文確定的配送位置，依據對應條件，邀請專家對影響因子進行打分，建立判斷矩陣，最后得出符合一致性檢驗要求的權重。本文共選用行駛距離（A1）、道路寬度（A2）、車輛行駛速度（A3）、道路平坦度（A4）、配送地人口密度（A5）5個因素構成評價體系及評分等級。運用層次分析法（AHP）以引入合理標度，通過比較各因子之間的相互關系以及構建判斷矩陣。設評價目的層權重為1.0，評價層次權重采用五度標度定義，根據公式求解得出5個因子的相應權重。

標度通常取1，2，3，4，5等5個等級，其中1表示兩個因素相比，具有相同的重要性；2表示兩個因素相比，前者比后者稍重要；3表示兩個因素相比，前者比后者明顯重要；4表示兩個因素相比，前者比后者強烈重要；5表示兩個因素相比，前者比后者極端重要。

結合圖1中配送中心與貨源地位置關系、表1中道路選擇因子標準、表2中求得的各因子權重相互結合，來選取從配送中心到各貨源地之間的最佳路徑。其公式可表示為：

權重=A1*對比度*W1+A2*對比度*W2+A3*對比度*W3+A4*對比度*W4+A5*對比度*W5

結果進行數據簡化，以O（配送中心）為源點，O到其他9個地點（A、B、C、D、E、F、G、H、I）距離為線上所標注的距離，如圖2所示。

用Dijkstra算法求各點間最佳路徑，并用矩陣形式表示簡化結果，如下圖所示：

經過逐步計算，可以確定兩點之間的最短路徑，如D（10）所示，其矩陣中可以表示出任意兩點之間行駛路線和最短距離，如表3所示：

四、結語

本文利用GIS中Dijkstra算法優化物流配送路徑，可以更好地提升物流工作的效率，利用好有限的人力、物力資源，減少運營成本。可以將批發企業和儲運企業相結合，重新確立和完善商品配送中心，建立信息化配送網，完成智慧物流的信息化與自動化。加大GIS對道路擁堵情況的監控，設置合理的配送路徑，減少總回路個數，通過網絡實現配送與用戶、制造商、供應商的相互聯系，實現信息共享、資源共用。

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作者簡介：閆俊霞（1982- ），女，碩士，講師，主要研究方向：3S技術及其應用endprint