【基于节约里程法模型的路径优化分析案例2600字】

基于节约里程法模型的路径优化分析案例目录TOC\o"1-3"\h\u2608基于节约里程法模型的路径优化分析案例 1236231.1节约里程法模型简介 149291.2模型构建 1108831.3问题求解 393111.4结果分析 41.1节约里程法模型简介节约里程法的核心思想是把货物运输的两个回路合并成为一个回路，若每次合并后的回路节约的里程在满足车辆载重要求的情况下达到最大值，则可以进行下一辆车的运输路线的优化，其最终目的是使运输的总路程达到最优，以提高运输效率、使运输的时间最短。用节约里程法进行路径优化需要满足以下几个约束条件：首先，运输的路线需要满足所有客户的需求；其次，每条运输路线装载货物的重量不能超过车辆的载重上线；最后，每辆车都需要在与客户约定的时间内到达。1.2模型构建以南阳市A水果批发交易中心的运输数据为研究基础，用节约里程法进行建模分析，找出使运输总路程最短的运输路径。已知该水果批发交易中心只有一个运输中心，主要负责周边8家中小型水果店的水果运输任务，满足该水果店产生的客户需求。每个客户对香蕉的需求量如表3-1所示，每箱香蕉的重量为25KG（南阳市A水果批发交易中心主营业务是批发，香蕉的包装会不同于一般市面上的包装，每箱香蕉的重量会比较重）。水果批发交易中心的备用运输车辆最大载重为2吨。现已将8个水果店依次进行编号，A水果批发交易中心与其周边8家水果店的大概位置分布如图3-1所示（为保证能把所有水果店都囊括在内，特缩小地图、扩大范围，图中所有红色星标地点即为本论文研究对象）。A水果批发交易中心到周边水果店的距离以及各水果店之间的运输距离如图3-2所示。假设A水果批发交易中心到周边水果店的运输路线只有一条，各水果店之间的路线就只有如图3-2所示的一条。各水果店对运输的时间没有具体要求，A水果批发交易中心当天将提前下单的香蕉送达水果店即可，需要确定运输方案，使运输车辆行驶的总路程最短。根据以上条件和表3-2的实际运输数据表可以用节约里程法建立以下模型：设xij（i=a、b、c…h;j=a、b、c…h;i≠j）为货物从i点运输到j点的运输距离，从运输中心P点运输货物到A点，运输的里程数表示为xpa。yij为货物从P点先运输到i点然后直接运输到j点所节约的里程数，如货物从P点运输到A点之后直接去往B点，节约的里程数表示为yab。节约里程数的表达式为：yij表3-1各水果店对香蕉需求量需求点ABCDEFGH需求量/箱3020262220222826图3-1各水果店实际分布图H121311GA344F5 2 6 P3B 9 E 64 12 7C 5 D图3-2实际运输示意图表3-2实际运输数据表水果所需香蕉的重量需求量/箱运输距离/千米P0.75304A0.52032B0.6526654C0.55227785D0.520912121312E0.5522577986F0.72847691193G0.65261311121618181412H1.3问题求解用以上节约里程法计算出各水果店之间的节约里程数如表3-3所示，最左侧一列表示A水果批发交易中心到周边各水果店的运输距离。由于各水果店之间的运输路线只有如图3-1所示的一条，因此，各水果店之间的节约里程数虽然已知，但是安排运输路线时只能考虑原有的路线。首先，找到节约里程数的最大节约量8，此时P点的运输车辆经过CD和EF的载重分别为1.2吨和1.05吨，均小于车辆的最大载重2吨。根据运载量的限制，这两个回路都可以继续合并一个点，以节约里程数大则优先考虑的原则可以将G纳入EF的回路中。此时，回路的载重为1.75吨，运输里程为22KM，得到P-E-F-G-P的运输路线。同样的，可以将B纳入CD的回路中，回路的载重为1.7吨，运输里程为19KM，得到P-B-C-D-P的运输路线。然后，根据排序找到节约里程数第三的数字6，对应的A点和H点的需求量一共为1.4吨，运输里程为28KM，需求量小于车辆的最大载重2t且其他水果店的需求均可被满足，不需要纳入其他点。因此，可以确定第三条运输路线P-A-H-P。优化后的运输路线和运输里程如表3-4所示。表3-3优化后各水果店之间的节约里程数运输距离/千米P4A35B655C7428D91024E521248F4111046G136432445H表3-4优化后的运输路线车辆路线运输路线载重量/t运输里程/km1P-E-F-G-P1.75222P-A-H-P1.4283P-B-C-D-P1.719合计4.85691.4结果分析在运输路径优化前，南阳市A水果批发交易中心到周边各水果店基本上都采取的是一对一的形式，运输车辆是两辆载重2t的车，运输距离总共是102km。用节约里程法优化之后，A水果批发交易中心可以用一辆2t的车完成所有的运输，也可以同时用两辆车分开运输，总的运输里程为69km比路径优化之前节约了33km的里程。优化后的路线虽然要经常走高速需要承担过一定的过路费，但是由于香蕉的腐蚀速度比较快、运输水平又比较低，运输途中多耽误一分钟就会有一分钟的损耗成本。所以，相对而言承担过路费会更加划算一些。为更加直观地将路径优化前后的运输成本进行对比，假设运输车辆每公里消耗的燃油成本为1.58元，路径优化前行走的路线不需要承担过路费，所以过路费为0。优化后的路线每公里需要承担0.6元的过路费。在不考虑人力成本的情况下，对比结果如表3-5所示。表3-5运输路径优化前后对比表优化前优化后差值里程（千米）1026933运输路线数量（条）835过路费/（元）041.441.4油费/（元）161.16109.0252.14对比以上表格中的数据可知，用节约里程法对运输路径优化之后虽然要承担过路费，但是燃油费节省的更多。采用传统的方法制定运输路径很难规划出能够节约成本的运输方案，通过用节约里程法建立的数学模型，可以更科学和快速的找出成本最低的运输方案，为企业合理规划运输路径提供了简单又可靠的方法。此外，运输总路程缩短使香蕉的在途运输时间减少，企业可以在更短的时间内将香蕉送达至客户，香蕉的品质也能更有保障。因此，优化后的运输方案不仅可以降低企业的燃油成本，为企业带来可观的经济效益，还能缩短香蕉的在途运输时间导致耗损率能够有一定程度上的降低。运用节约里程法对运输路径做出优化相较于传统的运输方式主要解决了以下两个问题：一是在车辆有限的条件下，不科学的运输路线会导致空车返回、重复运输等问题，不仅会增加运输时间，还会降低运输效率，给客户和自己带来损失。对运输路径用节约里程法优化之后能够有效规避以上问题，还能简化管理过程提高企业的管理效率。二是在经济条件有限的前提下，将运输路径进行优化有助于降低运输成本、减少资源浪费、合理配置企业资源。优化后的运输路线如图3-3所示。新的运输路线有效避免了重复运输、多次空车返回等问题，简化了企业的运输管理过程，也能够为企业的路径优化提供借鉴