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基于网络Voronoi图的物流配送路线优化的研究 刘欣 摘要:物流配送路线优化是物流活动中重要的环节,能短时高效的配送货物是空间数据优化问题。在空间数据处理方面,Voronoi图理论已经成为研究区域离散数据的有力工具,能够解决地理设施选址布局、服务范围划分、物流园区界定模型。本文引入Voronoi图定义,构建出了基于网络Voronoi图的物配送路线优化的模型。 关键词:物流配送网络voronoi图动态构造 基金项目:河北省高等学校科学技术研究项,编号为QNxx1159,承德市软科学研究计划项目(承德市公交线路的发展现状与优化分析):xx22123。 1、背景简介 配送中心是现代物流系统的重要组成部分,是联系制造商与用户的物流节点,对产品实行储存、配送、流通、加工等活动,配送却是一种固定的形态,甚至是一种有确定组织、确定渠道,有一套装备和管理力量、技术力量,有一套制度的体制形式,物流配送路线优化是物流活动中重要的环节,能短时高效的配送物品,是空间数据优化处理问题。在空间数据方面,Voronoi图理论已经成为研究离散数据的有力工具,能够解决地理设施选址布局、服务范围划分、物流园区界定模型。本文引入Voronoi图定义,构建出了基于网络Voronoi图的物配送路线优化的模型。 1.1Voronoi图定义 作为计算几何的分支,Voronoi图因理论和实际应用的需要而迅速发展起来。越来越多学者关注此算法,Voronoi图的算法被广泛用于气象学,生物学,地质学等学科。网络Voronoi图是它的一个重要概念,可用于城市规划、行政区域划分、物流园区设定,及公路和铁路网络建设等。 这平分线是一个点的轨迹线,满足从到之间的距离差异,且从距离为常数,该轨迹被称为以和为焦点的双曲线一部分。图2给出加权Voronoi图的一个例子,图中数字分别表示生成元的权数。 2、网络Voronoi图的构建思想 假设在欧几里德平面上有生成元点,我们将构建加权网络Voronoi图。首先,我们分配不同的颜色给不同的生成点,以黑色为网络。再取生成元点为中心,画圈圈。从中心铺开是在同一个时间同一个加权相加网络距离。我们只对用黑颜色的点分配色彩,将极大提高构造效率,当屏幕上的所有黑色点都被标记颜色则程序结束,我们得到的加权相加的网络Voronoi图。 3、应用于物流配送路线优化研究 现在我们把物流网点视为生成元3点,采用离散算法构造加权网络Voronoi图。网络Voronoi图的生成过程,及网络分布如图3-4所示。首先,我们给不同的生成元点分配不同的颜色,并对网络取黑颜色,网络是用虚线表示,以生成元为中心和加权网络距离为半径求出边界点(图3),当屏幕上的所有黑色点都被标记为三种不同颜色(红、蓝、绿),则程序结束,我们得到的网格加权网络Voronoi图(图4),不同颜色的路线即为3个网点各自的最佳配送路径。 4、评价 对加权网络Voronoi图的离散结构克服很多传统的缺点,不需要考虑网络分布情况,因此,在网络Voronoi图构建的独特优势,在物流路线优化上具有很高的应用价值,可推广到公路、铁路路线网络的设计问题。 参考文献 1F.Aurenhammer:AnoptimalalgorithmforconstructingtheweightedVoronoidiagramintheplaneJ.PatternRecognition,vol.17(1984),pp.251-257. 2张有会,浅也哲夫,小保方幸次.关于一般图形Voronoi图的近似构造法的研究.数值计算与计算机应用J.xx,9(3):216225 3吴壮志,杨钦等.Power图的性质及构造算法研究J.计算机辅助设计与图形学学报.xx,13(12):10571062 4FrancoP.Preparata,MichaelIanShamos著,庄心谷译.计算几何导论M.北京:科学出版社.1990 5周培德,卢开澄.计算几何算法分析与设计M.清华大学出版社,广西科学技术出版社.2000
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