物流方案规划设计课程设计

1、目 录第一章 概况 11.1 项目概况 11.2 方案设计的目的和意义 1第二章 物流方案环境分析 32.1 德邦物流公司简介 32.2 德邦物流配送线路现状 42.3 德邦物流企业配送过程中存在的问题 52.4 配送线路优化的意义 6第三章 物流方案模型的建立 73.1 节约里程法原理 73.2 节约里程法主要步骤 8第四章 物流方案设计 94.1 线路优化基础数据处理 94.2 基于节约里程法的配送路线优化 104.3 优化结果分析总结 14第五章 结论 16参考文献 16第一章 概况1.1 项目概况针对当前德邦物流配送体系不完善等方面的现状，本文从可持续发展的角度，用系统的观念，来研究德

2、邦物流配送体系，优化配送路线，使配送体系合理化:一方面通过建立一种快速、高效、网络化的物流组织系统降低物流成本，增加利润;另一方面，增强德邦的竞争力，使其配送系统相应得到优化，从而使德邦物流取得阶段性成果，因此，对德邦物流配送体系及其路线的优化问题进行研究将具有很大的现实意义。1.2 方案设计的目的和意义配送是一项特殊的、综合性的物流运动，其运行和发展有着深刻的社会根源和历史背景。在市场经济体系中，物流配送如同人体的血管，把国民经济各个部分紧密地联系在一起。配送是物流中一个重要的直接与消费者相连的环节，是将货物从物流结点送达收货人的过程，是在集货、配货基础上，完全按用户要求，包括种类、品种搭配

3、、数量、时间等方面的要求所进行的运送，是“配”和“送”的有机结合形式。其主要包括集货作业、配货作业、车载货物的配装、配送线路的确定。在生活中，基于电子商务的物流配送业务量逐渐增加，如果还沿用以前的物流方法来组织配送，会产生很多问题。这些问题归纳起来，包括以下几点:1. 物流成本控制困难。传统的物流配送大多是由人工调度的，在交易量较小的情况下，可以合理地安排配送，降低成本。一旦交易量增加、交易速度加快，配送调度就会超出人工的能力范围，会导致大量的不合理调度的出现，物流成本无法控制。2. 增加城市交通的负担。物流配送调度的不合理，会使物流配送的行车路线变长，导致在运车辆增加，从而给本已拥挤的城市交

4、通加重负担。要解决以上的问题，使物流配送调度满足以下目标准时送货。就是要客户选择货物送达他们指定地点的时间，要按照每个客户的时间要求安排物流配送。总成本最低。总行车路径最短。3. 服务质量的下降。电子商务的特征是交易量巨大和交易速度极快，而传统物流配送的特点是人工调度、反应时间长。信息流与物流的矛盾会导致整个电子商务客户服务的低效。也许客户可以在几十秒内完成一次交易，却要等上一个星期才能收到货物，这样的服务只能逐渐失掉客户。当前，物流的现代化水平不仅成为反映一个国家现代化程度和综合国力的重要标志，也成为城市经济发展水平的体现，被喻为促进经济发展的“加速器”。物流配送是一种先进的现代物流形式，它

5、不但给供应者和需求者带来降低物流成本、享受优质服务的直接效益，而且还能为社会节省运输车次、缓解交通压力、减少运输污染、保护生态环。而今，由于小批量、多批次的及时配送方式的发展，运输费用正在逐年提升，许多企业的运费已经超越了库存费用，城市交通与改善物流的矛盾也愈演愈烈，城市交通混杂、阻塞、车辆噪音、尾气污染、车祸事故和能源浪费等现象更加严重，若物流路线选择的不合理，还会使物流配送的行车路线变长，导致在运车辆增加，从而给本己拥挤的城市交通加重负担，这就势必要选择合理有效的运输路线来减少重复运输、倒流运输、迁回运输、单程运输和空驶等，这样不仅提高配送效率，控制了物流成本，而且可限制车辆在城市中的运行

6、时间，有效缓解城市交通负担物流配送系统中最优路线的选择问题一直都是配送中心关注的焦点，对于城市配送而言，由于受交通堵塞和各种交通管制的影响，导致配送路径寻优更具复杂性。所以本文通过对具有动态的交通堵塞和交通拥挤限制信息及静态禁止通行等限制信息的实际配送网络的描述，提出解决两种限制情况下配送网络寻优的方法，建立了配送网络图中权重确定模型，并基于此进一步建立了城市物流配送决策系统数学模型，运用二分领域搜索算法对其寻优。第二章 物流方案环境分析2.1 德邦物流公司简介德邦是国家“AAAAA”级物流企业，主营国内公路零担运输业务，创始于 1996年。截止 2013年3 月，公司已在全国 31 个省级行

7、政区开设直营网点 2900 多家，吸纳就业人员达 27000 人，日均货物流通量达到三万吨的大型物流企业。服务网络遍及全国，自有营运车辆 5400 余台，全国转运中心总面积超过 85 万平方米。公司始终以客户为中心随时候命、持续创新，始终坚持自建营业网点、自购进口车辆、搭建最优线路，优化运力成本，为客户提供快速高效、便捷及时、安全可靠的服务体验，助力客户创造最大的价值。公司秉承“承载信任、助力成功”的服务理念，保持锐意进取、注重品质的态度，强化人才战略，通过不断的技术创新和信息化系统的搭建，提升运输网络和标准化 体系，创造最优化的运载模式，为广大客户提供安全、快速、专业、满意的物流服务。一直以

8、来，公司都致力于与员工共同发展和成长，打造人企双赢。在推动经济 发展，提升行业水平的同时，努力创造更多的社会效益，为国民经济的持续发展，和谐社会的创建做出积极贡献，努力将德邦打造成为中国人首选的国内物流运营商，实现“为中国提速”的使命。目前，德邦物流公司的业务主要以汽运为主，占到 75%以上，空运占的比例不足 25%，并且近年来，汽运业务增长快速，空运业务增长缓慢。为此，德邦物流公司陆续开发了“精准卡航、精准城运、精准汽运、精准空运”等品牌产品，此外还有保价运输、代收客户货款、安全包装等辅助业务，增加企业利润。面对国内广阔的物流市场，德邦物流公司仅仅瞄准了物流行业的一小块区域零担物流，核心的地

9、方定位在 30 公斤1 吨的货量。因为，30 公斤以下的货物，快递公司做得更专业，1 吨以上的整车运输做的更专业，而德邦是把 30 公斤1吨这种比较零散的货物的运输作为企业的一个专长进行发展。明确目标，发挥自己的特点，抓住发展的机遇，德邦物流公司才会发展如此迅速。2.2 德邦物流配送线路现状目前德邦物流公司在全国 30 个省、市、自治区开设营业网点 3000 多家，服务网路遍及国内 500 多个城市和地区，覆盖全国 90%的经济中心和人口，但相对集中在东部沿海发达城市，中西部偏远山区因为经济发展程度相对落后，货量较小，架设网点收益较低。因此，中西部薄弱地区的网点稀疏，不利于企业配送货场的建设，

10、同时，开往此地的车辆空载率偏高，造成了浪费。本文以德邦物流在长沙市的配送线路现实情况进行分析。已知长沙德邦物流公司公司位置为 0 点，分别向周围编号为 1、2、3、4、5、 6、7、8、9 共 9 个小客户点配送汽车配件，其拥有一辆 7 吨的车和两辆 11 吨的车，7 吨卡车最大容量为 300 个汽车配件，11 吨卡车最大载量为 500 个。设各点间的距离为C ，节约距离为Dcij 。各点需求量为 R ，每辆车的行驶里程为 L ，ii iLi £ 600 公里，客户点 1，2，9。如表 1-1表 1-1 各点的需求量和配送距离客户123456789需求量（个/日）1801201206

11、0802207090200配送距离（km）7.598.9218.6717.035.715.388.78.158.25各配送线路的里程，所需司机数量的基本情况如表 1-2 所示表 1-2 配送信息表路线运距运货量车型司机0-1-2-021.37km3007 吨货车10-3-4-037.34km1807 吨货车10-5-6-031.54km3007 吨货车10-7-8-020.27km1607 吨货车10-9-016.50km2007 吨货车1由上表可知，公司每日需 7 吨货车 5 车次配送，司机 5 人次，运输总里程为127.02 千米。2.3 德邦物流企业配送过程中存在的问题从当前我国物流配送

12、的现状来看，长沙德邦物流公司的业务流程的信息化程度还是比较高的，实现了下游客户的电子要货，企业内部也实现了信息化管理。但是从供应链管理的角度来看，也仅仅是处于物流配送供应链管理的理论阶段，还有很多需要完善的环节。我们今天主要来介绍长沙德邦物流在配送和配送线路上存在的问题。1. 对流运输。对流运输亦称相向运输、交错运输，是指同一种货物，或彼此间可以互相代用而又不影响管理、技术及效益的货物，在同一线路上或平行线路上作相对方向的运送，而与对方运程的全部或一部分发生重迭交错的运输称对流运输。已经制定了合理流向图的产品，一般必须按合理流向的方向运输，如果与合理流向图指定的方向相反，也属对流运输。2. 返

13、程或起程空驶空车无货载行驶，可以说是不合理运输的最严重形式。在实际运输组织中，有时候必须调运空车，从管理上不能将其看成不合理运输。但是，因调运不当，货源计划不周，不采用运输社会化而形成的空驶，是不合理运输的表现。3. 迂回运输。迂回运输是舍近取远的一种运输。可以选取短距离进行运输而不办，却选择路程较长路线进行运输的一种不合理形式。4. 重复运输。它是指本来可以直接将货物运到目的地，但是在未达目的地之处，或目的地之外的其他场所将货卸下，再重复装运送达目的地，这是重复运输的一种形式。另一种形式是，同品种货物在同一地点一面运进，同时又向外运出。重复运输的最大毛病是增加了非必要的中间环节，这就延缓了流

14、通速度，增加了费用，增大了货损。5. 倒流运输倒流运输。它指的是指货物从销地或中转地向产地或起运地回流的一种运输现象。其不合理程度要甚于对流运输，其原因在于，往返两程的运输都是不必要的，形成了双程的浪费。倒流运输也可以看成是隐蔽对流的一种特殊形式。6. 过远运输过远运输是指调运物资舍近求远，近处有资源不调而从远处调，这就造成可采取近程运输而未采取，拉长了货物运距的浪费现象。过远运输占用运力时间长、运输工具周转慢、物资占压资金时间长、远距离自然条件相差大。当然德邦物流也还存在着：诚信度不高，不够负责；机械化程度不高；物流工作人员的工作效率低；物流成本过高的问题不作为本文的重点研究对象。2.4 配

15、送线路优化的意义配送运输由于配送方法的不同，其运输过程也不尽相同，影响配送运输的因素很多，如车流量的变化、道路状况、客户的分布状况和配送中心的选址、道路交通网、车辆定额载重量以及车辆运行限制等。配送线路优化就是整合影响配送运输的各种因素，适时适当地利用现有的运输工具和道路状况，及时、安全、方便、经济地将客户所需的商品准确地送达客户手中。在配送运输线路设计中，需根据不同客户群的特点和要求，选择不同的线路设计方法，最终达到节省时间、运距和降低配送运输成本的目的。选择合的理配送路线，对德邦物流和社会都具有很重要的意义。配送线路优化对德邦物流来说，(1)优化配送路线，可以减少配送时间和配送里程，提高配

16、送效率，增加车辆利用率，降低配送成本。(2)可以加快物流速度，能准时、快速地把货物送到客户的手中，提高客户满意度。(3)使配送作业安排合理化，提高企业作业效率，有利于德邦物流在同行中的提高竞争力与效益。配送线路优化对社会来说，它可以节省运输车辆，减少车辆空载率，降低了社会物流成本，对其他企业尤其是生产企业具有重要意义。与此同时，还能缓解交通紧张状况，减少噪声、尾气排放等运输污染，对民生和环境也有不容忽视的作用。第三章 物流方案模型的建立3.1 节约里程法原理节约里程法（Saving Algorithm）是用来解决运输车辆数目不确定的 VRP问题，它是目前用来解决 VRP 模型最有名的启发式算法

17、。节约里程法的优点：是一种简便易行的方法，一方面体现出优化运输的过程，与一般方法对比缩短了运输路程；另一方面。它也体现了物流配送网络的优势，实现了企业物流活动的整合，而且思路清晰简单，便于试行。节约里程法的缺点：过于强调节约路程，而没有考虑行程中的时间因素。不能对顾客的需求进行灵活多变的处理，节约算法更适合需要需求稳定或需求的时间不紧迫，这显然不能满足现代多变的市场环境。节约里程法的核心思想是将运输问题中存在的两个回路（0， ，i，0）和（0，j， ，0）合并成一个回路（0， ，i，j，0）。在上面的合并操作中，整个运输问题的总运输距离会发生变化，如果变化后总运输距离下降，则称节约了运输距离。

18、相应的变化值，叫做节约距离DCij ，如下图所示。 Cij = C0 j + C0i - Cij调整过程如图 2-1 所示。j0ij0i调整前调整后图 2-1 节约算法的图像描述3.2 节约里程法主要步骤已知条件:需求点集 NR =1,2, n,各点需求量 Ri ,各点间最短距离cij 。第一步,形成一个初始解。确定各车辆配送点集 I1, I2 ,×××, Im 令 I j = j ,j =1,2,n (先采取单点配送)。第二步,进行节约度的计算。计算所有点对的节约度错误！未找到引用源。，然后对计算结果进行升序排列。第三步，进行回路的合并。从升序排列的节约度序列中

19、的最上面的值开始，直到节约里程的队列空为止,重复下列步骤:按照节约里程队列从大到小的顺序,分析客户 i 和 j 之间合并的可能性(是否满足装载限制条件、不在同一路径内以及合并次数不超过 2),将 i, j 连接起来,即可令 Ii¢ = Ii È I j ; I j = Æ 。如果不是这样,则从节约里程队列中去除当前的节约里程，分析下一个客户对。第四章 物流方案设计4.1 线路优化基础数据处理根据上文德邦物流的配送线路现状，我们已知 n=9,m=3,W1=7,W2=W3=11， L1=L2=L3=60，令 W4 =W5 =W6 =W7 =W8 =W9 =7，L4 =

20、L5 =L6 =L7 =L8 =60下图 3-1 为德邦物流与顾客分布的连通图15.47917.598.259.1412.684.8608.928.1583.42255.7 15.3811.5779.7310.721.668.333412.01图 3-1 德邦与顾客点分布的连通图解：（1）通过各点之间的最短距离计算,我们得到了个点间的最短距离,如下表 3-1 中所示表 3-1 各点间的最短距离表县市V0V1V2V3V4V5V6V7V8V9V007.598.9218.0616.425.7015.3811.578.158.25V104.8614.5916.2313.2922.9719.1615.7

21、415.47V209.7311.3714.6223.3820.4917.0717.17V301.6412.3613.6521.9825.2226.31V4010.7212.0120.3423.5824.67V5021.0817.2713.8513.95V608.3311.5720.71V703.4212.68V809.14V904.2 基于节约里程法的配送路线优化利用节约法确定配送路线的主要出发点是，根据配送中心的运输能力和配送中心到各个用户以及各个用户之间的距离来制定使总的车辆运输的吨公里数最小的配送方案。另还需满足以下条件；（1）所有用户的要求；（2）不使任何一辆车超载；（3）每辆车每天的

22、总运行时间或行驶里程不超过规定的上限；（4）用户到货时间要求。节约里程数是由公式 Cij = C0 j + C0i - Cij ，i,j=0,1,2,3,4.9 计算得出，计算结果如下所示：011.6511.067.7800000.37017.2513.9700.92000032.8411.419.797.650.990011.419.797.650.990DCij =0000 0018.6211.962.92016.37.1407.260（1）将Dcij 按从小到大的顺序排列如下表 3-2 所示：表 3-2 排序表Vi ，VjDcijVi ，VjDcijVi ，VjDcij3-432.841

23、-211.657-97.143-619.793-511.46-92.924-619.794-511.43-80.996-718.621-311.064-80.992-317.251-47.782-60.927-816.33-77.651-90.372-413.974-77.656-811.968-97.26（2）按 Cij 从大到小合并路径对 C34 = 32.84 QV3 Î I3, V4 = I4I3 + I4 - C34 = 36.12 < 60r3 + r4 = 120 + 60 = 180 < 500 , B3 + B4 = 0 < 2令 I '

24、= I U I= V ,V , I ' = 36.12, r' = 1801343411标记B3 =B3 =1，并令L3 = L4 = r3 = r4 = 0 ， I3 = I4 = f3631对 C= 19.79 ，VÎ I ' ，V Î I， r' + r= 180 + 220 = 400 < 50066161636I ' + I- C= 47.09 < 60 ， B = 1 < 2 ， B = 0 < 23611634611Q令I ' Ü I ' U I =V ,V ,V ， I

25、 ' = 47.09，r' = 400标记B3 =2，B6 =1<2 ，并令L6 = r6 = 0 ， I6 = Æ4644对 C= 19.79 ，V Î I，V Î I ' ， r' + r= 60+400 = 460 < 5006614I ' + I - C= 60.14 > 60 ，不满足合并条件1446676对 C= 18.62 ，V77Î I ' ，V Î I17， r' + r= 400+70 = 470 < 5001707I ' + I- C=

26、 51.61 < 600 ， B = 1 ， B = 067117346711Q令I ' Ü I ' U I =V ,V ,V ,V ， I ' = 51.61，r' = 470标记B6 =2，B7 =1<2 ， 并令L7 = r7 = 0 ， I7 = Æ2322对 C= 17.25 ，V Î I，V Î I '1231r' + r = 470+120=590 > 500 ，不满足合并条件7871对 C= 16.3 ，VÎ I ' ，V Î I， r'

27、 + r= 470+90=560 > 5008818不满足合并条件2422对 C= 13.97 ，V Î I4112，V Î I '， r' + r= 470+120=590 > 500不满足合并条件6888对 C= 11.96 ，V Î I61，V Î I ' ，与同理，不满足合并条件对 C12 = 11.65 ，V1 Î I1 ，V2 Î I2 ， r1 + r2 = 180+120=300 < 5002121222I1 + I2 - C12 = 21.37 < 60 ， B1 =

28、B2 = 0 < 2Q令I ' Ü IU I =V ,V , I '= 21.37，r' = 300标记B1 = B2 = 1 ， 并令L1 = L2 = r1 = r2 = 0 ， I1 = I2 =Æ 3515对 C= 11.4 ， r' + r= 470+80=550 > 500不满足合并条件，同理 C45 = 11.4 时，也不符合满足条件131232对 C = 11.06 ，V Î I ' ，VÎ I ' ， r' + r' = 470+300=770 > 500

29、12不满足合并条件，同理 C14 也不满足合并条件对 C37 = 7.65 ，V3 与V7 已经在同一个回路中， 同理 C47 = 7.65 ，V7 与V 也已经在同一条回路中对 C89 = 7.26 ，V8 Î I8 ，V9 Î I9 ， r8+ r9= 90+200=290 < 5008989令 I + I- C= 25.54 < 60 ， r' = I+ I = 290 ， 标记B = B = 138989并令L8 = L9 = r8 = r9 = 0 ， I8 = I9 =Æ 7913对 C= 7.14 ，Q r' + r

30、9; = 470+290 = 760 < 500不符合合并条件，同理 C69 ， C38 ， C48 ， C26 也不符合合并条件191293对 C= 3.7 ，V Î I ' ，VÎ I ' ， r' + r' = 290+300=590 > 50023不满足合并条件11最终的配送路径为13467I ' = V,V ,V ,V，即V® V ® V® V ® V® V ， L'= 51.61 ， r' = 470034670212I ' = V,V

31、，即V® V ® V® V ， L'= 21.37 ， r' = 3000120389I ' = V,V ，即V® V ® V® V ， L'= 25.54 ， r' = 290089045I ' = V ，即V® V ® V4， L'= 11.4 ， r' = 8022330504最后得到的最优结果如表 3-3 所示。表 3-3节约法优化结果表路线运距运货量车型司机0-3-4-6-7-051.61km47011 吨货车10-1-2-021.37km3007 吨货车10-8-9-025.54km2907 吨货车10-5-011.4km807 吨货车1由上表可知，需 4 车次配送，司机 4 人次，运输总里程为 109.92km。如图83-2 所示1902