城市快遞末端共同配送網點選址研究

文/溫衛娟 侯旭 溫學芳

如今城市規劃中明確提出對物流行業的發展提出更高的要求。這為快遞的行業發展提供了較為有潛力的市場。如今城市末端共同配送網點的選址問題便成了難題，因此針對目前市場的需求和現狀來研究。本文在查閱國內外研究現狀后首先對目前共配選址模型進行了相關探討。并且根據實際調研的共同配送中心的數據對梨園鎮目前所處城市副中心物流現狀分析后，結合實際地理坐標，運用遺傳算法使用MATLAB實例驗證。然后以所劃分的網格為基礎，運用遺傳算法對模型進行求解，得出最終的網點選址方案。

一、引言。

如今我國對于快遞行業發展提出了相應的規劃，要求國內的快遞物流系統逐漸朝著智能、高效、便捷、綠色的目標去進行發展。在2020年前11個月快遞業務總量達到了714億件，和去年同比增長了30.5%。因此在未來幾年，快遞數量的增長會是一種常態。這樣勢必會帶來快遞員日均配送量的顯著增長。在共同配送網點選址方面張戎[1]等學者從網點自身的運營成本，從成本最小化為目標去構建起雙層規劃模型。周翔[2]等學者在對于末端共同配送網點的形式進行忽略的情況下，以客戶滿意度為核心去進一步優化網點建設和配送時效等相關內容。陳義友[3]利用中心偏移兩次的計算法，再通過實際的案例進行模型的實際應用和求解。張均儒[4]等學者對于末端配送網點人流排隊擁擠使用了MNL模型建立。經過全球當前研究實際情況研究分析，發現得知針對物流運輸核心選址與快遞一起輸送方式的有關分析研究比較豐富，但是針對快遞終端服務網點的一起輸送核心的選址的分析研究比較少。綜上所述建設共同配送網點正逐漸成為未來趨勢。但是考慮到城市街道布局與規劃等方便的因素。基于如今城市的規劃以及未來的規劃考慮，本文提出以最小成本為目標在末端物流網點之間實施共同配送模式的選址研究。

二、城市快遞共同配送網點選址模型設計

（一）模型假設。為了模型建立更為合理，本文做出如下假設：1.末端共配網點建設位置有備選點固定、但需要滿足現實要求，顧客點位置已知。2.每種規模的末端共配網點選址成本均由網點建設成本、運輸成本及運營成本構成；備選的物流配送網點的固定成本已知。3.每個需求點的服務只由一個末端共同配送網點滿足。4.所有顧客點都能被服務到。5.物流共同配送網點只能夠在備選方案中選取。

（二）符號說明。該模型涉及的符號如下；

下標：

j：備選的物流共同配送網點的序號，j∈{1，2，…，m}

k：物流需求點的序號，k∈{1，2，…，n}

決策變量：

yj：0-1變量，表示是否選擇j成為物流配送網點，是取1，不是取0

yjk：0-1變量，表示物流配送網點j是否為物流需求點服務，是取1，不是取0

參數：

fj：物流共同配送網點j的固定成本

qk：物流需求點k的日均配送量

djk：物流共同配送網點j到物流需求點的距離

（三）建立模型

在最小化成本優化的基礎上建立模型，模型為：

約束條件：

（四）模型求解。本文選擇使用遺傳算法，主要步驟如下[5]：①第一步參考依據真實計算求解矛盾問題，選用程序編碼模式，實現了對所求矛盾問題程序編碼之后，選用可行解作為初始生物種群；②運算生物種群的滿足適合度，判定生物種群的遺傳染色體全面進入下一代概率；③對遺傳染色體展開交叉、變異操作應用，形成新遺傳染色體；④判定運算方法是否終止結束，沒實現最高發展進化數目則自動返回；⑤一直到符合暫停基本條件運算方法暫停。

三、實證分析

為驗證本文建立的共配選址模型的可行性，選用北京市梨園鎮作為研究案例，使用前文城市共配網點選址思路、快遞末端共配網點選址模型以及相應算法進行分析。

根據物流專項規劃中地理坐標的選擇。將這些位置作為快遞配送網點的目標備選點。具體目標點的數據根據谷歌地圖查找的地理位置坐標，整理后如下表所示。

表1 遞配送網點備選點數據表

物流需求點是基于梨園鎮大型社區中四通一達的物流末端網點的位置來確認。其中物流業務量是根據實際調研的數據。物流需求點是坐標是根據實際的物流末端網點的地理位置確定。具體的網點坐標是基于調研后的結果從谷歌地圖搜索到的地理坐標。

表2 需求網點備選點數據表

當參數設置最終配送網點的數量為2個，所得到的選址結果如下圖所示。

圖1 遺傳算法結果圖

圖2 選址結果衛星圖

圖中圓點位置為最終梨園鎮共同配送網點選址位置，由于物流園區選址要考慮保護自然環境與人文環境等因素，該點位于梨園鎮的南部緊鄰S302省道交通便利并且四周遠離居民區，因此在該位置建設共同配送網點會盡可能降低對城市生活的干擾，遠離城鎮中心，使城市交通狀況能得到改善。該區域也符合北京城市物流建設的總體規劃，因此該物流共配網點選址可行。

四、結論。

本文研究城市共同配送網點的選址布局，建立了以物流成本最小為目標，網點輻射半徑和容量作為約束的集合覆蓋模型，求解分析并確定選址方案；該方案可確保覆蓋范圍內所有居民區需求點都被共配網點覆蓋。計算結果得到，最優方案為二號坐標。該位置符合實際。未來隨著共同配送模式下快遞網點的普及，電子商務新的利潤增長點將會更好的被利用。這不僅為企業帶來效益，更加優化了顧客線上線下的購物體驗，提升顧客對于電商平臺。未來共同配送模式的快遞網點布局網絡為老百姓帶來極大便利的同時，有可能將減少大部分倉庫用地，將更好地有利于城市規劃。

引用出處

[1]張戎，王鎮豪.城市配送末端節點布局雙層規劃模型及算法[J].同濟大學學報：自然科學版，2012,40(7)：1035-1040.

[2]周翔，許茂增，呂奇光.Y2C模式卜配送網點與末端節點的兩階段布局優化模型[J].計算機集成制造系統，2014,20(12):3140-3149.

[3]陳義友，韓殉，曾倩.考慮送貨上門影響的自提點多目標選址問題[J].計算機集成制造系統，2016,11(22):79-90.

[4]張均儒，張偉，吳先鋒等.基于京東NSGA-Ⅱ的隨機環境下應急儲備庫多目標選址決策模型研究[J].軟科學，2013,27(11):64-69.

[5]Toshinori Nemoto.Experiment on Cooperative Parcel Pick-up System Using the Internet in the central businessdistrict in Tokyo[J].City logistics.2003.