物流方案设计

1、目录第一章 概述 11.1 项目概况21.2 物流方案设计的目的和意义 2第二章物流方案的现状分析 32.1 安吉物流的需求分析 32.2 现有车辆调度模式42.3 需要解决的问题分析 4第三章物流方案规划与实施43.1 本文研究方向 53.2 如何形成一套有效的调度模式的探讨 53.3 有效的车辆调度模式 53.4 有时间窗的非满载问题 63.5 调度管理系统GPS勺应用 10第五章物流方案的可行性分析 115.1 调度系统的灵活性对比 115.2 调度系统的优势及前景分析11第六章 总结1参考文献 121.1 项目概况本方案从安吉汽车物流公司针对汽车调度的现状入手，通过对安吉汽车物流 公司

2、现有的车辆调度模式进行综合分析，找出现有调度模式存在的问题，结合安 吉物流的运营状况和管理模式，运用车辆调度优化的思想，启发式算法及相关模 型，对安吉汽车物流公司的华东地区车辆调度业务进行全面优化， 使其不仅可以 提高调度的速度，同时满足客户的运输质量要求，从而提高整个公司的物流效率 和服务水平。本方案运用了系统工程学、运筹学、物流、管理学等多领域的思想和方法， 分别对车辆调度的影响因素、调度模式的优化设计、有时限和软时间窗问题分析、 非满载问题分析、责任落实监管等方面就行研究，各环节相互配合，结构严谨， 解决了车辆调度模型优化设计、特殊调度情况应急处理、绩效考核等相关问题， 具有一定的实际操

3、作性。1.2 物流方案的目的和意义进入21世纪，物流被称为企业的“第三方利润源泉”，随着作为新兴产业 之一现代物流业的迅猛发展，进而形成了更为专业化、综合成本更低、配送效率 更高的第三方物流产业，已经成为国际物流业发展的趋势、社会分工化和现代物 流发展的方向。在物流的各项成本中，配送成本占了相当高的比例，车辆调度( Vehicle Scheduling Problem ,简称VSP)的合理与否对配送速度、成本、效益影响很大, 从而影响整个物流企业的运转和盈利水平， 采用科学、合理的方法来进行车辆调 度是第三方物流中非常重要的一项活动。因此，如何优化设计车辆调度模式、实 现资源共享、提高服务水平

4、是我们此次方案设计的目的所在。通过此方案的设计，可以在一定程度上解决安吉汽车物流公司在车辆调度上 存在的问题，通过简化调度流程和实现有效配合、 有时间窗非满载问题的分析以 及GPS调度管理系统的应用可以帮助安吉物流明确供方责任并实现对运输供方 的绩效管理，从而获得一套形而有效地适合安吉物流的绩效管理体系，同时提高调度效率和客户服务水平，进而提高公司的核心竞争力。第二章物流方案的现状分析2.1 安吉物流的市场需求分析客户为提高仓库的使用效率，对已下订单的出库及时性（即发运及时率） 提出了严格的考核指标要求。客户仓储物资储备情况的变化是即是生产企业了 解市场需求也是第三方物流企业预测业务量的重要途

5、径，社会性仓储量减少、 力要提高仓库的周转率很使用效率，表明市场需求旺盛，对第三方物流企业而 言意味着广大的市场同时也面临着必须满足客户要求的挑战。2.2 现有调度模式分析安吉汽车物流公司一开始采用的是总部调度方式，其在安吉物流发展初期 发挥了很好的作用。但随着公司业务量的剧增，随着公司业务的剧增，总部调 度方式也遇到了瓶颈，公司现采用现场调度的方式。调度方式总部调度现场调度调度管 理权总部运输公司（基本权） 总部（决定权）优点1）离客户端较近，可更多地考 虑客户的需求2）分工明确，操作性强；1）离运输端较近，可更多地考 虑实际运输情况，提高运输 效率，降低运输成本2）简化调度流程，专业化分工

6、， 职责界定明确，监管合理启 效缺点1）发运及时率指标压力向卜 游传递困难，运输供方责任 难以落实，客户运输质量需 求难以满足2）下达指令流程复杂且耗时 较长，调度效率低下1）线路、订单波动性大、系统 灵活处理突发状况能力差2）各运输公司之间后效配合和 资源共享度、总部的全局统 筹调度效率低下表2-1两种调度方式的比较2.3 需要解决的问题分析车辆调度作为物流配送的核心组成部分， 它影响到配送是否及时，以及客户是 否满意公司的物流服务等，现安吉物流华东地区的车辆调度问题可以总结如下 ： （1）缺少一有效的车辆调度模式一方面，采用总部调度，即有多家运输供方参与同一条运输路线，若该线路发运不及时，

7、运输公司间会互相推卸责任，难以实现责任落实；另一方面，采用现场调度，即每条路线固定运输供方来实现责任落实，但如遇突发情况(如：订单波动、订单与运能不匹配等)时则出现调度效率低下(2)缺少有时限和非满载问题的解决方法在客户的发运及时率T+X的有时限的要求下，加之现行的运价不支持非满 载发运，导致等待满载的时间变长、拼装的范围变大、发运超时、运输风险增 力口、流程繁琐、轿运车空载等情况，进一步导致物流效率不理想(3)信息资源监管、共享程度低无论采用总部还是现场调度方式，均有各运输供方之间出现摩擦第四章物流方案规划与实施3.1 本文研究方向第三方物流是联系制造商与客户之间的重要纽带， 调度问题是物流

8、企业的 核心组成部分，其关乎到配送、运输等系列物流活动的成败。针对安吉物流目 前存在的问题，本文将立足安吉的问题根源，结合安吉物流发展规划和行业发 展趋势，深入探讨其在汽车车辆调度方面问题的解决方案。 本文主要从车辆调 度的影响因素、调度方式的优化设计、有时间限制的非满载问题的分析以及物 流调度信息管理系统四个方面存在的问题进行探讨， 从而对整个安吉物流华东 地区车辆调度流程进行优化，提高调度效率，加强资源共享和物流服务水平。3.2 如何形成一套有效的车辆调度模式的探讨物流车辆调度问题的一般影响因素如图 3-1所示车辆调度的影响因素3.3 有效的车辆调度模式将总部调度和现场调度集合在一起场调度

9、模式，将总部调度当成突发状况 的处理中心，当在执行过程中发生突发状况，将情况报往总部，由总部重新分 工，更多的考虑顾客的需求。对于多家运输供方参与一条运输线路， 如果这条线路发运不及时，运输公 司间会互相推卸责任这种情况，可先计算好各个运输公司所要用的时间， 并且 采取物流线路跟踪的方式。通过物流线路跟踪就可以确定线路发运不及时是哪 个运输公司的责任。针对不同的运输线路，制定不同的价格标准和运作标准图3-1改进后的调度模式客户客户TMS安吉物流发送订单订单分配 预处理生成指令运输公司交通运输部保车 系统 俞 公司 调度运力审核上报运力现场调度总部调度突发状况监控考核rFMS系统3.4 有时间窗

10、的非满载问题作为一个第三方物流公司，安吉必须在追求车辆运输到达的准确及时性的 同时也最大可能的使运输成本最低。可以知道安吉目前最显著的问题是在有时 间限制下的集货非满载车辆调度问题，本文采用启发式节约算法来进行最优解 的求解。3.4.1 启发式节约算法原理节约算法是一种用来解决货车数不固定的 VRP的启发式算法，本文在传统VRP问题上进行了扩展，增加了集货和送货任务的时间窗要求以及多辆车可 供配置的条件，因此，对于任意访问节点，需要将运输成本的节省值、时间惩 罚费用、租车费用综合考虑才能构造有效可行的启发式节约算法。(1)如图1,在客户i处等待装载货物要付出时间惩罚费用 P mk完成i至Uj的

11、送货任务的费用值:C=Cix+Cyi+Cij直接送货比间接送货的路程费用节约值为：s( i, j ) = Cix + Cyi比较s( i , j )和Pmk之间的大小，如果s( i, j )大则应该执行直接送货，否则 应该执行间接送货。发车点图i间接取货(2)多车取货，如图2完成该任务的总费用：C=f + C0i+ Cij + Cix通过比较2种送货模式可得：如果单车的时间惩罚费用P mk大于多车的总费用f + C0i +Cix，则可采取多车的策略，否则仍采用单车直接或间接运输方式i号车行驶路线 2号车行驶路线一图2 多车取货3.4.2 启发式节约算法步骤(1)建立客户列表、货车列表、任务列表

12、。(2)根据送货需求的时间窗以及送货两点之间的运输时间，得到所有客户集货 需求的时间窗。(3)根据各个客户的集货时间窗已经发车点到客户的运输时间，找出第一个去服务的客户Ci o(4)从发车点派出一辆车k,到客户ci ,到达时间为rm0ik = s0+ t0i , s0为货车从调度中心出发的发车时间。(5)完成该客户当前最早的一个任务mi ,并更新该任务剩余的货物量，将货物送到该任务指定的客户cj ,计算到达cj的时间r ij , rij = rm0ik+ U+ tij o(6)判断任务mi是否还有货物没有送完，如果没有货物待送，则将此次任务 mi 在任务列表里删除。(7)在客户cj处卸下货物，

13、并更新当前时刻 tc= r ij + W(此时要检查该辆车所行驶的总路程的长度加上该车从客户cj返回发车点的路程d j0之和是否超过了距离限制 D,如果没有超过，那么转Step8,如 果超过距离限制，那么将车派回发车点。)(8)检查cj在任务列表中是否有任务，如果有，转Step9,否则转Step4,并将发 车点改为客户cj。(9)检查此时的tc与客户cj当前最早集货需求的时间窗的关系，如果tc恰好在 该集货需求时间窗内，则立即执行此次任务，并转到Step5;如果tc小于时 间窗下界，则转到Step10;如果tc大于时间窗上界，则仍然进行此次任务， 转到Step5o(10)判断货车是在原地等待还

14、是到其他客户那里去集货，具体计算方法如下。a)计算从tc到客户c j当前最早集货需求的时间窗下界这段时间里，货车在 该客户等待的惩罚费用为F = amax Ej - tc, 0通过比较2种送货模式得到如下结论：如果单车的时间惩罚费用 P mk大于多车的总费用f + C0i +Cix ,则可采取多车的策略，否则仍采用单 车直接或间接运输方式。式中：Ej为客户cj当前最早集货需求的时间窗下界b)计算货车从客户cj到其他所有客户的路程费用 Y1 , Y2Yn ),其中Yn= gdn。c)计算货车如果去到其他客户处的等待费用或者惩罚费用 P1 , P2 , , P h ,其中P h= amax Eh-

15、 tc- tjh , 0 + bmax tc+ t jh- L h , 0 式中：E h、L h分别为下一个客户的最早开始集货的时间窗下界和上界。d)将Step10. 2和Step10. 3的两部分费用分别相加，得到货车到不同客户去 的成本费用，并从中找出成本费用最小的客户 ch和对应的成本费用X。e)判断，如果F X ,选择货车在原地等待，即货车仍为客户cj集货，转到 Step5;如果F> X ,选择货车到下一客户ch去集货，转到Step4.将发车点 改为cj 。(11)循环操作，直到所有任务全部完成。输出该货车的路径线路及途中所有涉 及到的运输费用和惩罚费用，求出总费用，力口入费用列

16、表。(12)每次增加一辆车，并同时把所有车输入系统，保证两车不会同时去进行同 一任务。输出每辆车的路径和相关费用，计算总费用，加入费用列表。由于 最极端的情况是每趟送货任务都派发一辆车，所以货车数的上限为送货任 务数E Mj。(13)调度结束，输出每辆车的行驶路线及到达各个客户点的时间和总的租车费 用、运输费用、惩罚费用。本文提出的启发式节约算法能够在比较短的时间内有效解决“点对点式0”的集货与送货车辆调度问题。在送货任务量较少时，货车拥有较好的平均利用率以及较少的平均等待时间。但随着问题规模的增加，货车的平均利用率 有所下降，这主要是因为本研究模型目标函数为最小化全局成本，当任务量增加需要找

17、到租车费用和时间惩罚费用的最佳平衡点，所以运输过程中的空车行驶情况会逐渐增加，导致货车平均利用率降低。此外租车数量还跟车辆的最 大行驶距离相关，从而影响总费用。安吉应根据自身的具体情况酌情考虑使用 哪种最优的解法。3.5 调度管理系统GPS勺应用3.5.1 开发物流车辆调度管理系统的目的物流运输行业已经形成了一定的产业规模，独立运作，管理效率的高低直接影响着企业的效益，车辆优化调度需要一套详尽丰富同时实时更新的 地理信息系统(GIS)支持，但GIS平台反映交通网络变化指局限于辖区， 结合安吉物流公司经济投入等各方面，持有一套功能更完善辐射范围更广 的GPS物流调度管理系统，它不但可以帮助操作员

18、进行合理有效的操作安 排、提高管理水平，还可以有效防止事故发生、提高物流运营水平。进一步实现运作流程和指令流程的程式化。3.5.2 GPS 在物流车辆调度上的主要应用(1)实时查询车辆的位置和行驶数据信息、定时方式监控车辆位置(2)安全功能：a)紧急警报(越界/超速报警、车辆厢体门检测及报警等)b)车辆防盗c)语音监听、信息显示(3)统计报表功能(4)车辆排班计划、车辆排队叫号等第四章 物流系统的可行性分析4.1 调度系统的灵活性对比将安吉汽车物流从最开始的总部调度再到现场调度最后到我们的改进调 度模式进行比较，得表4-1表4-1总部调度现场调度方案调度模式运输组成一条线路往往 有多家运输供 方参与线路与运输供方 对应美系按订单数量和运输供方 运力情况具体分配，包含 一对一、一对多和共同配送多种运输方式调度监管 考核责任难以落实可实行责任制，但遇 突发状况则导致调度 效率低下GPS程信息检控，实现 责任落实，特殊情况时能 及时将信息反馈，总部及 时给出相应的解决方案物流调度