物流配送控制系统规划研究

1、物流配送控制系统规划研究 摘 要：物流配送中心在货物流通中扮演着相当重要的角色，其目的在于如何有效降低运输成本，商用车辆的路线与排程规划为其重要营运决策。以往物流配送中心对于车辆路线的规划是采取直接服务式网络进行收货或取货的动作，但在面对众多的需求点时，此种服务方式很难在短时间内完成最佳的路线规划，且往往会造成运输成本的大幅增加。所以对物流配送的控制系统规划进行研究非常必要。在分析物流管理问题的基础上，重点研究了物流配送控制系统的规划。 关键词：物流管理；物流配送；规划 中图分类号：f25 文献标识码：a 文章编号：1672-3198（2013）15-0061-01 1 前言 随着信息与科技的

2、进步，企业所面临的竞争已经由传统的竞争方式逐渐转变为整体供应链体系的竞争。物流指的是货品运输、存货管理、订单处理、仓库，以及物料处理等相关的作业。目前，物流管理已经成为整体供应链中重要的一环，物流配送中心的控制系统规划在货物流通中扮演着相当重要的角色。许多统计数据显示，整个物流作业在公司的营运成本中，占了相当大的比例。因此，物流配送作业能力的效率，对于与其合作的企业在竞争优势上的提升有明显的帮助。 现代的流通业已将原本仅具备基本作业功能的实体配送作业，提升成为具有策略使命的策略事业体。但是，以往物流配送中心对于车辆路线的规划是采取直接服务式网络进行收货或取货，但在面对众多的需求时，这种服务方式

3、很难在短时间内完成最佳的路线规划，且往往会造成运输成本的大幅增加。因此，有效的运用物流策略，将可掌握竞争优势，并扩大企业体附加价值，同时降低物流处理过程中的成本，提高竞争市场的利润。 2 物流配送控制系统 大多数的物料处理作业，都是属于劳力密集且高重复性，而在仓库作业中，货品的存放位置摆设与拣货作业策略，又直接的影响了物料处理成本的高低。物流配送中心的控制系统规划在货物流通中扮演着相当重要的角色，其目的在于如何有效降低运输成本，商用车辆的路线与排程规划为其重要营运决策。以往物流配送中心对于车辆路线的规划是采取直接服务式网络进行收货或取货的动作，但在面对众多的需求点时，此种服务方式很难在短时间内

4、完成最佳的路线规划，且往往会造成运输成本的大幅增加。在整个物流配送系统中，主要的两个问题就是车辆路线问题和设施位置问题。 2.1 车辆路线问题 在货物运输的网络设计上，目前的物流管理逐渐转变为回路服务式网络进行送货或取货的方式。所谓回路服务式也就是一直以来被广泛研究的车辆路线问题（vehicle routing problem，vrp）。车辆路线问题本质上是一个旅行推销员问题（traveling salesman problem，tsp），它是商品配送数学分析模式的基本问题形式。所谓旅行推销员问题或车辆排程问题就是在讨论：“在考虑有（无）车辆容量或时间等限制，同时每部车必须从配送中心（depo

5、t）出发并回到配送中心之情况下，如何有效地安排每部车的行驶路线，使得所有顾客的需求能够被满足，且其总成本最小”。 自从vrp被提出后，国内外一直有许多的文献探讨，由于该问题属于np-hard。对于最基本的车辆路线问题，首先提供各种车辆路线问题一个可行的起始路线，以便进一步求得符合实际情况要求与限制的建议配送路线。在解法上，可分成路线建构法、路线改善法和综合法三种；运算时，必须使用到最短路径搜寻模式的结果（成本矩阵）。在通过数学规划方式进行求解时，发现问题规模变大时，所花费的运算时间相当长，因此许多启发式解法被应用于求解此问题。在现有的文献中，大多以距离为最佳路线计算的旅行成本，然而在实际的运输

6、系统环境下，道路的行驶速率会随着交通状况变动而改变，道路旅行成本并非为固定值，因此如何在实时性的交通信息下重新规划车辆路线，降低车辆的旅行成本便成为一个重要的课题。 2.2 设施位置问题 设施位置问题最早由wolf和baumol提出，在决定选择位置时，以物流仓储中心和顾客采用直接往返方式求得路径成本。webb对此问题做深入分析，并说明车辆直接往返运送与巡回方式决定的配送中心位置将有所不同，而设施位置的路径成本应同时考虑车辆路径，其路径成本的计算较为正确，因此一般的以巡回式的位置优化方法作为比较分析差异而不采用直接往返式的方法做比较。 以总成本为绩效评估的物流配销系统中，仓库中心的设置，相对增加

7、仓库设置及派车等相关成本，反之则增加运输成本，因此适宜的物流仓储中心位置设施的选择，将能够降低总物流储运成本。关于位置设施问题，主要分为两种：（1）中点问题：中点问题以设施位置与各顾客间距离总和最短，来决定位置设施数量和位置，此类问题称为p-median problem，大部分应用在非紧急设施的设置上，如物流仓储中心、仓库、转运站等设施。（2）中心问题：中心问题以位置设施至最远顾客间的距离最短，以决定设施位置数量及位置，此类问题称为p-center problem，主要应用在紧急救护上，如医院、警察局等相关设施。由于本研究属于非紧急设施位置问题，因此中点问题（p-median）较适用于本研究。

8、 在过去探讨位置问题的相关研究文献中，对于决定物流仓储中心位置和数量选择时，主要着重在设计物流仓储中心和顾客间最短距离上，仅以物流仓储中心和顾客间的运输路径距离成本总和作为评估考虑，却忽略存货成本和运输距离成本彼此之间，由于运输量大小的关系是相互影响。因此，必须在存货和运输成本两者间取得平衡点，才不致因为物流仓储中心数量和位置的选择有所偏误，进而影响日后物流仓储中心运送物品到顾客之间的存货及运输等相关物流总成本增加。所以在位置优化问题之中若能同时考虑存货成本因素，将有助于降低物流总成本，促使物流系统营运效率提升。 3 物流配送控制系统规划 为了简化问题的复杂度，本研究分别对车辆路线问题与设施位

9、置问题进行了研究，做了以下的假设： （1）仅考虑单一的物流配送中心。 （2）车辆为同种车辆，且车辆容量为已知。 （3）物流配送中心能提供顾客所需要的产品与数量。 （4）车辆只收或送，没有回程取货。 （5）不限车队的大小。 同时，对研究问题施加如下的约束： （1）每个需求点只能由一辆车服务，且只能被服务一次。 （2）车辆皆必须由配送中心出发，最后回到配送中心。 （3）必须满足每个需求点的需求量。 （4）每条路线的总需求量不可超过车辆容量限制。 （5）每个回路不可有子回路的存在。 物流配送中心货车路线规划的目的在于根据所接收的实时资讯，能够实时规划一适合的车辆运送路线，满足顾客的需求，顺利地将货物

10、送达目的地，并使得总运送成本最低，为有效降低运输成本，车辆与配送中心的信息必须要能实时相互配合。为了更符合真实物流运输环境，将以扫描法进行车辆指派，并结合交通仿真产生实时交通信息，在路段行驶速率随着时间变动下，利用禁制搜寻法进行路线更新，求解实时信息下动态车辆路线问题（dynamic vehicle routing problem，dvrp），并构建一车辆路线之交通仿真架构，结合vrp算法与动态仿真指派模式，希望来反映真实的交通特性。通过交通仿真指派模式，仿真路网中车流量与旅行时间之间的变化，并在车辆路线问题中加入交通实时信息，以求解实时资讯下动态车辆路线问题。 对于车辆路线问题，在文献中，虽

11、针对大型之位置优化问题作分析比较，但皆仅以考虑运输距离成本为目标，主要以设计路径距离为主，然而本文因同时考虑存货与路径成本的因素以物流总成本为考虑目标并不合适采用上述以距离为考虑的评估方法，因此以存货路径成本最小化的原则将顾客作群组。同样地，对于顾客指派给物流仓储中心，也因为同步规划顾客需求量及顾客路径成本的因素，而以负责该顾客群组最小存货和路径成本的物流仓储中心作为物流仓储中心的选择指派。 4 结语 本研究整理有关供应链与物流管理、车队管理、车辆指派及车辆路线问题的相关文献，分析了物流配送中心在货物流通中进行系统的规划的重要作用，提出实时信息下动态vrp概念性架构，且根据概念性架构结合交通模拟构想，研究动态vrp仿真评估架构，用于未来路线的评估与实时信息的产生。在以车辆指派算法获得初始路线规划后，使用禁制搜寻法进行实时信息下车辆路线更新，以提供配送中心最佳的配送路线。本文在分析车辆路线问题的基础上，重点研究了最大车辆服务量参数作为顾客的群组方式。 参考文献 1蔡希贤，夏士智编译.物流合理化的数量方法m.武汉：华中工学院出版社，1985. 2邢文训，谢金星.现代