汽車(chē)零部件入廠物流循環(huán)取貨車(chē)輛路徑模型構(gòu)建

季秀玲

本文首先對(duì)零部件入廠物流循環(huán)取貨模式做出簡(jiǎn)單介紹和必要的假設(shè)，期次是對(duì)問(wèn)題研究中涉及到的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，最終建立了循環(huán)取貨車(chē)輛路徑問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型。

零部件物流 循環(huán)取貨 車(chē)輛路徑

問(wèn)題描述

循環(huán)取貨車(chē)輛路徑問(wèn)題是汽車(chē)零部件入廠物流實(shí)施循環(huán)取貨模式的關(guān)鍵因素之一。取貨路徑的合理安排能夠有效地節(jié)省運(yùn)輸時(shí)間、提高汽車(chē)零部件人廠物流的運(yùn)作效率以及整體物流服務(wù)的質(zhì)量。通常來(lái)說(shuō)，汽車(chē)零部件人廠物流循環(huán)取貨車(chē)輛路徑問(wèn)題可以這樣來(lái)描述：在汽車(chē)供應(yīng)鏈系統(tǒng)存在供需雙方的前提下，有一個(gè)汽車(chē)制造廠和多個(gè)零部件供應(yīng)商，汽車(chē)制造廠擁有多臺(tái)運(yùn)輸車(chē)輛。具體實(shí)施過(guò)程如下：汽車(chē)制造廠派出廠內(nèi)的多臺(tái)車(chē)輛到各汽車(chē)零部件供應(yīng)商處取貨，規(guī)定每個(gè)供應(yīng)商的位置、能夠取到的貨物量和取貨的時(shí)間窗一定，且每輛汽車(chē)的最大裝載量和最大裝載容積也是一定的，要求對(duì)車(chē)輛取貨路徑進(jìn)行合理的安排，使得運(yùn)輸?shù)目傎M(fèi)用最小。

汽車(chē)零部件人廠物流循環(huán)取貨車(chē)輛路徑規(guī)劃需滿(mǎn)足以下幾個(gè)假設(shè)條件：（1）派出的車(chē)輛所需花費(fèi)的固定成本相同，可變成本與行駛距離成正比，即目標(biāo)函數(shù)可直接表示為總距離最小；（2）車(chē)輛行駛的平均速度相同，不考慮實(shí)際路況；（3）汽車(chē)制造廠擁有足夠的可用車(chē)輛且車(chē)輛規(guī)格相同；（4）所有汽車(chē)零部件的裝車(chē)復(fù)雜程度相同，均表示為a=1；（5）從不同供應(yīng)商處取的汽車(chē)零部件可以裝在同一輛車(chē)上；（6）不考慮車(chē)輛到達(dá)供應(yīng)商處取貨的等待時(shí)間。

同時(shí)還需滿(mǎn)足以下約束條件：（1）每臺(tái)派出的車(chē)輛從汽車(chē)廠出發(fā)，最后都必須返回汽車(chē)廠；（2）每個(gè)供應(yīng)商處的貨物量必須滿(mǎn)足裝載需求，且只能由一輛車(chē)取走；（3）每輛車(chē)必須在事先規(guī)定好的時(shí)間窗內(nèi)到達(dá)供應(yīng)商處取貨；（4）每條路徑上各供應(yīng)商處的取貨量之和不得超過(guò)取貨車(chē)輛的最大裝載量和裝載容積。

循環(huán)取貨車(chē)輛路徑問(wèn)題參數(shù)設(shè)置

參數(shù)設(shè)置如下：

將汽車(chē)廠設(shè)為i（i=0），零部件供應(yīng)商設(shè)為i（i=1，2，…，n）。

m：車(chē)輛數(shù)，其最小值可通過(guò)[∑qi/aQ]+1確定；

qi：從i處的取貨量；

Q：車(chē)輛最大裝載量；

dik：從i到j(luò)的距離；

Si：車(chē)輛到達(dá)i的時(shí)間；

Ti：車(chē)輛在i處的裝貨時(shí)間；

tij：車(chē)輛從i行駛到j(luò)的時(shí)間，只與距離有關(guān)；

ETi：供應(yīng)商允許的最早取貨時(shí)間；

ETi：供應(yīng)商允許的最遲開(kāi)始時(shí)間，車(chē)輛滿(mǎn)足硬時(shí)間窗[ETi，LTi]要求；

M：車(chē)輛超出時(shí)間窗約束時(shí)單位時(shí)間的機(jī)會(huì)成本或罰值。

模型構(gòu)建

綜上，可建立如下循環(huán)取貨車(chē)輛路徑模型：

目標(biāo)函數(shù)：

Minz=∑i=0n∑j=0n∑k=1mdijxij+M∑i=1n

Max（ETi-si，0）+Mi=1nMax（si+LTi，0）（3.1）

約束條件：

∑iqiyki≤Q，k=1，2，…，m（3.2）

∑k=1myki=1，i=1，2，…，n（3.3）

∑i=0nxijk=ykj，j=0，1，…，n；k=1，2，…，m（3.4）

∑j=0nxijk=yki，i

=0，1，…，n；1--1，2，…，m（3.5）

xijk=0或

1，i，j=0，1，…，n；k=1，2，…m（3.6）

yki=0或

1，i，j=0，1，…，n；k=1，2，…，m（3.7）

si+Ti+tij-k（1-xijk）≤Sj，i，j=0，1，…，n；k=1，2，…，m（3.8）

x={xijk}

對(duì)模型說(shuō)明如下：

式（3.1）表示模型的目標(biāo)函數(shù)為總距離最小，由總行駛距離、車(chē)輛到達(dá)供應(yīng)商處的時(shí)間三部分構(gòu)成；式（3.2）表示車(chē)輛k要滿(mǎn)足裝載約束；式（3.3）表示每個(gè)供應(yīng)商只能由一輛車(chē)取走貨物；式（3.4）式（3.5）表示每個(gè)零部件供應(yīng)商都有車(chē)輛取貨且只取一次；式（4.6）和式（3：7）表示變量的取值范圍；式（3.8）表示車(chē)輛k不能早于Si+Ti+tij從i供應(yīng)商處到達(dá)j處，K取足夠大；式（3.9）表示車(chē)輛k所走路線是相通的。

結(jié)論

本文針對(duì)循環(huán)取貨模式在汽車(chē)零部件入廠物流實(shí)際應(yīng)用中存在的問(wèn)題，做出了相應(yīng)的假設(shè)和約束，使之更加符合現(xiàn)實(shí)情況，初步建立了循環(huán)取貨的車(chē)輛路徑模型。

[1]張利城，吳金卓.基于循環(huán)取貨模式的車(chē)輛路徑優(yōu)化研究[J].森林工程，2013，29（4）：86-89.

[2]王雙金.汽車(chē)零部件人廠物流循環(huán)取貨路徑優(yōu)化的模型及算法[J].物流工程與管理，2016，3（38）：122-124，107.