基于啟發式方法的智慧社區末端配送中心選址問題

鄭一杰

摘 要：本文立足于智慧社區末端配送體系構建，使用啟發式方法進行智慧社區末端配送中心在小區中選址的研究。本文在第一部分系統性地介紹了智慧社區末端配送的整體方案，在第二部分提出了配送中心選址問題并利用啟發式方法進行了相關的模型構建，之后在第三部分在小區實例中進行了啟發式方法的應用。

關鍵詞：啟發式方法，智慧社區，選址問題

一、引言

近年來，隨著時代的發展，社區類型也經歷著變遷，智慧社區漸漸進入了人們的視線，智慧社區是指具有信息和智能過濾功能，可以處理產業發展、社會關系管理等多項業務的智能化社區。其末端配送方案是以小區內置的物流配送中心為基礎，經由配送中心的分揀，再經過地下管道運輸，送至用戶家門口的儲物柜中。而如何選擇配送中心的位置，成為了智慧社區末端配送方案的重點。啟發式方法是解決選址問題的主要方法之一，楊沐明等人使用啟發式方法解決多商品設施選址問題，袁俊斌等人更是基于啟發式算法進行了相應的物流配送中心選址研究，但其基于啟發式方法的研究都是針對覆蓋范圍較廣的配送中心。基于上述研究背景，本文創新性地采用啟發式方法解決小區內部的配送中心選址問題。

二、解決配送中心選址的啟發式方法

對于小區內配送中心的選址，主要需要考慮距離問題和覆蓋住戶人數的問題，因為這兩個問題密切地關系著管道鋪設的長度與成本，所以所確定的配送中心位置需要滿足到各個配送點的總距離最小化。同時由于小區面積較小，配送點較多，所以將小區按照位置換分為n各區域，同時配送中心會位于其中一個區域。從而可以得出位置矩陣（矩陣中[xmp]代表區域m到區域p的距離）如下：

之后根據各區域人口分配得到各區人口數[C1]…[Cn]，并根據其消費習慣得到人口權重[B1]…[Bn]，得到n*2階矩陣：

之后將各區人口數量乘以其人口權重得到矩陣：

最后將（3）中的第一行乘以（1）中的第一行，依次遞推，最終得到矩陣：

最后將矩陣（4）中各列各自求和，所得數值最小列即為物流中心選址點。

此種啟發式方法，步驟簡單，面對規模較小，人員分布規律的住宅區，使用該方法可以快速確定物流配送中心的大致分布區域。

三、實例分析

為了體現本模型在現實中的應用情況，作者選取某小區，根據其大致人口密度與居民樓分布情況將該小區分為A、B、C、D四個區域其中四個區的人口數目為560、470、360、290人，其居民按照消費習慣打分，越習慣網購的居民打分越高，最后獲得其權重為1.2、1.4、1.6、2.0。小區各區域之間的距離如下表所示（單位m）：

根據表2可以得到結論：在C區域建設物流配送中心可以使得距離成本最小化，也最有利于之后智慧社區的管道鋪設路徑最短與建設成本最低。同時本實例由于小區大小適中，所以選擇建設一個配送中心。對于小區過小的情況，可以采取相鄰的小區作為一個整體，共用一個配送中心的方法，具體確定配送中心的步驟同上。而對于小區較大，一個配送中心無法有效覆蓋的情況，則可以在確定出第一個配送中心的情況下，按照如下的方式繼續操作以確定第二個配送中心。例如就上述實例而言，可以在表2的基礎上進行如下操作，A、B、D各列數字與C列對應數字比較，若小于C列同行數字，則將其保留，若大于C列數字，則將原數字改為C列數字，再將同列數字相加，數據處理結果見表3.

在表3的合計一欄中再選取數值最小的一列作為第二個配送中心選址所在區域。這樣就解決了小區較大，需要兩個配送中心的問題。通過該實例，可以看出使用啟發式方法解決智慧社區配送中心選址問題具有計算簡便，適應多種情況的優點。

四、結語

本文對智慧社區的末端配送中心的選址問題進行了探討，提出了使用啟發式方法進行選址的具體選址方法，并通過實例分析進行了實地實驗，本方法適用于規模中等，人口較密集的智慧社區，可以通過人口數量，人員收取快遞頻率與各區域之間距離快速確定物流配送中心的大致所處區位。但本方法仍存在一定的局限性，比如本方法作為一種非定量方法，無法使用本方法確定物流配送中心的具體位置、適用范圍較為局限等。如何完善此種方法，這會是筆者之后研究的方向。

參考文獻：

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