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文档简介
物流运输节点配送时效性分析案例—以顺丰速运某站点为例目录TOC\o"1-2"\h\z\u\t"标题5,5,标题5,5"1引言 12相关介绍 22.1物流运输节点的介绍及其作用 22.2物流时效 32.3末端配送问题 33顺丰物流公司简介及站点存在问题分析 43.1顺丰物流公司概述 43.2顺丰信美道站点配送流程现状 43.3顺丰物流在配送中存在的问题 53.4顺丰信美道站点配送线路上的问题 63.5配送线路优化的意义 74配送路线优化的方法综述 74.1节约算法的原理 84.2改进后的最近插入法 94.3扫描算法 105信美道站点配送线路优化设计 115.1线路优化基础数据处理 115.2基于节约算法的企业配送路线优化 135.3基于改进的最近插入法的站点配送路线优化 175.4基于扫描算法的站点配送路线优化 185.5三种配送线路优化分案比较分析 216结论 23参考文献 24致谢 26
摘要如今,国内物流总量巨大,物流企业很难保证及时准确的将货物送达顾客手中。虽然有很多物流配送站点,但面对巨大的物流压力,仍然无法解决及时性问题。为了提高客户满意度,物流公司不吝加大物流站建设的投入,提高配送速度。然而,顾客最常抱怨的还是及时性问题。目前,物流配送主要存在着时效性差、耗费资本过高等问题,因此,如何优化配送的时效性,使物流成本最小化,是物流企业首先要处理的难题。作为中国龙头物流企业,顺丰快递正时时优化和完善自己的配送网络,从而满足市场竞争的需求。在对顺丰快递天津新美道配送节点进行综合评价的基础上,分析了该站存在的问题,通过优化配送网络提出可行策略,提高配送效率。一定程度上降低了物流成本,提高了交货时效性。关键词:物流节点;配送网路;配送路线优化1引言目前,国内大部分企业在各种设备设施上投入了大量资金,但物流节点的规划不合理,并没有形成完善科学的配送网络,主要原因是在物流配送节点建设初期,特别是老住宅区附近的物流配送节点,没有考虑到未来市场的变化情况和场地的综合容量。目前,物流领域相关学者们主要关注的是供应链、物流模式、价值链和战略利益分配等问题,却对终端配送网络的优化和配送节点布局优化的研究较少[1],而这一问题正是研究物流时效性的切入点,运用物流管理的理论,把正向物流和逆向物流相结合来优化配送节点布局,改善末端配送的线路。对配送站点做出综合评价,选择科学先进的运算方法,为配送节点找到最为科学合适的路线,达到优化节点配送网络布局的目的,可以提升物流配送的时效性。近年来,物流业越来越繁荣,特别是在“双十一”、“双十二”等购物节期间,订单量飙升,给物流行业造成了巨大压力。物流配送的时效性已成为物流企业成功的关键,物流业的配送模式随着所售商品种类的不断变化而时时更新,这就要求不断优化终端配送网络,以顺应市场的发展[2]。顺丰速运作为我国物流企业的典型代表,经过顺丰信美道站点的配送线路优化,运用多种先进算法得出的结果对比中,从应用的角度解决了站点配送网络节点路线优化设计的问题[3],为物流优化末端配送网络提供了切实可行的解决方案。同时经过对顺丰一个站点案例的研究,找出国内及时性物流发展过程中配送网络存在的共同问题,为配送中心解决时效性问题提供参考,进而大大改善了经营形式提升了运营质量,使得物流企业的时效性问题得以解决,促进整个物流行业配送效率和服务水平的提高。2相关介绍2.1物流运输节点的介绍及其作用物流节点在整个物流系统中起到承上启下的作用,它可以将所有的物流线路衔接起来。广阔层面上的物流节点指的是进行物料的配送、转移、储存和运输的所有节点,其中包含港口、机场、铁路货运站、公路枢纽、大型公共仓库、现代物流(配送)中心、物流园区等。物流节点在狭小的层面上来讲,仅仅表示现代物流中的物流配送中心、物流园区以及配送点[4]。物流节点在物流系统中的意义非凡,在物流系统中起到以下作用:(1)衔接功能现代物流中,物流线路多且复杂,若想要形成完整的物流系统势必要整合这些物流线路,将他们衔接到一个完整的系统中,使得各个物流线路之间有紧密的联系再也不是互不相关,这就是物流节点的衔接作用。物流系统未成型前,把各个不相同的线路连接起来非常的困难。例如,大量的船舶运输线和少量的短距离车辆运输线在运输形式和运输设备上是不同的。运输量上也存在着庞大的差异,一般在长时间的停止后,二者才能逐步实现转换,在时间效益面前二者的连接会很难。物流节点能够通过运用多种技术和管理方法,确实可行的发挥连接作用,使中断变为平滑[5]。物流节点的衔接功能能够体现在很多方式方法中,并且可以实现。主要包括:经过改变一种运输方式来连接不同的另一种运输方式;经过加工,将干线物流与配送物流有机结合起来;经过存储货物的方式,有效衔接供应和需求物流;经过集装箱、托盘等集装箱化处置将整个“门到门”运输连接起来,使这个运输过程成为一个整体,紧密的运输环节会提升物流时效。(2)信息功能信息传递、收集、处理和传输的集中场所就是物流节点,它是整个物流系统以及和它相连的物流系统的大脑。现代物流对这种信息的依赖程度非常高,对整个系统起着十分重要的作用,它可以把复杂的物流仓储单元连接成一个有机的整体。倘若可以把众多的物流系统信息和信息点结合,就可以更加便利、系统的指挥管理整个物流系统,这就形成了信息网络,是建立物流系统的重要前提。(3)管理功能在物流节点上,会聚集大量的物流管理设施以及物流管理指挥组织。正因如此,大多数物流节点都具有高现代化的综合物流设施,将管理、指挥、调度、信息、连接、货物装卸等功能集于一身。对于整个物流系统的效率和水平来说,它们取决于物流节点如何更科学更准确的去实现管理功能。有了科学的管理,才会提升整体提升物流服务的质量和水平。2.2物流时效性物流时效就是指从顾客下订单开始计算,到收到货物为止这段时间。具备及时、高效、保质量的特点,优良的物流时效可以为企业节约时间,适应市场要求。如何提高快递物流运输时效,为什么同样的快递运输,同样的出发地和目的地,有的物流公司能够当天运输到目的地,有的却需要花费两三天时间呢。现如今,物流行业对于时效性要求越来越严格,货主对时效性的要求也越来越高,其实,自从人类社会存在以来,人与人的竞争其实就是生产效率的竞争,高效率的不断淘汰低效率的,物流行业也是如此。目前,越来越多的物流企业开始注重效率,但是效率提升不是一蹴而就的,需要整个行业共同提升。2.3末端物流配送问题末端物流问题的解决需要整合,这会让物流更加高效、快捷和专业,同时能配合现在正在研发的无人机配送。这里主要是针对城市配送的情况,拿一个小区来说,末端整合,就是把所有进入这个小区的所有快递集中到一个基站,然后由这个基站的人再专门配送。这样做的好处是:(1)量大,现在大城市普通小区所有物流量加在一起的量可以说是相当可观了,所以整合之后由于量大能有足够的利润养得起相应的人手。(2)对于快递行业,可以避免因为客户不在家等各种问题而来回跑的局面,因为站点就在小区可以随时配送。其实快递的时间大部分是花在快递员进小区以后到送到客户手中这段路程上的。(3)可以更加有利于小区物业的管理,现在各个小区里每天都是快递员在里面上蹿下跳的,相当混乱,能整合的话对与物业管理也很有好处。(4)可以与未来无人机配送结合,因为无人机配送也只能从一个远距离的地方送达小区门口或者附近基站,对于小区里面的复杂情况无人机无法应付,当然还有其他的很多原因和好处这里详细的不一一列举。这里只是针对比较大的城市像天津这样的城市中的普通小区的分析,这里只说了普通小区,现在更多出现的高端小区和写字楼的配送情况和普通小区的配送情况又不一样,但是末端整合对这些地方更加重要。整合的末端配送网络,也可以提升物流配送的时效性。3顺丰物流公司简介及站点存在问题分析3.1顺丰物流公司概述顺丰快递是一家国内快递物流综合服务企业,其总部设在深圳。通过多年不懈的努力和发展,顺丰公司已经不单单在配送端提供物流服务,在保持基础配送服务的同时还延伸到生产、供应、营销、配送等等价值链最前端的环节。有能力为客户提供全面的物流解决方案。顺丰从消费者需求出发,结合大数据运算和云仓储技术,将数据为引线,把自身科技优势和对客户的服务贯穿一起,主要可以为客户提供仓库管理、销售预测、大数据分析、财务管理等等解决方案。顺丰具备庞大的网络规模,经过多年的改造,已经成为一家智能物流运营商。顺丰快递通过很多年几代人的专注运营和优良的前瞻性战略布局,终于将“天网+地网+信息网”覆盖国内外的优秀综合物流服务网络呈现给了客户,初步建立了服务与技术相互统一的体系,其对国内物流的影响力大大攀升。因为顺丰的直连网络在国内的所以同行中,是一种独特而罕见的网络,是一种控制性强、稳定性高的综合物流网络系统。在先进科学的物流网络系统的加持下,公司采用直营的经营模式,这是为了保证网络系统整体的营运质量,所以总部会对所有的分支站点进行统一规划管理,使得顺丰公司成为第一家以直营经营模式登上A股的物流公司。顺丰快递作为国内知名物流公司,自成立以来,一直专注于快递运输行业,公司拥有众多专线,专线直达运输为满足广大客户要求在运输时积累了众多经验,付出了诸多努力。目前顺丰物流已经以其灵活运用,高效运转的物流运作模式在国内物流行业内树立了良好的口碑。3.2顺丰信美道站点配送流程现状顺丰天津信美道站点主要业务流程是收货→到货→卸货→分拣→装货→发货。具体可分为五个步骤:(1)收货→到货。顺丰快递公司的快递员会收到客户的快递包裹,然后等待专车将其送到相应的点部。(2)到货→卸货。货物到达站点后,就卸了下来。(3)卸货→分拣。快递员根据包装上的标签对包装进行分类,根据包装地址进行分类,然后手持靶枪扫描条形码,表明包装已出库。(4)分拣→装车。分拣完成后,将同一片区域的货物整合运输到同一交货地点,然后将其收集到指定的包装内,装车后,快递员将货物送到指定地点。(5)装货→交货。快递员按照订单地址,把包裹递送到收货人手中,收货人检验包裹无误后确认签收,快递员再将包裹信息实时的输入顺丰快递系统。3.3顺丰物流在配送中存在的问题(1)配送设施尚且不完善[6]。在配送中所需的最重要的最基础的设施就是运输载具。无论是铁路、公路还是航空,快件都将通过货车运至最终配送点部,在最后一个环节进行转换。交通堵塞,分布较为散落的顾客限制了快递公司将车辆和货车运送到城市地区的方式和时间。此外,快递员在送快递时常常面临着无法进入社区、单位或者学校的情况,因此只能把快递包裹存放在小区的物业或者单位、学校的传达室,甚至要致电客户自己上门取包裹,这不仅会降低包裹配送的时效性,也会影响客户满意度。(2)配送体系并不完善。人才管理体制、市场准入和启动制度对于发展配送所需的制度环境来说至关重要,尤其是在不易解决的纠纷中,大多数是由于制度的不完善、各快递网点制度不统一造成的。各各网点和地区之间联系的不紧密,导致了整合和统筹规划缺乏完善。(3)配送高峰期问题。根据实际情况来看,在各大购物节和节假日来临的时候,物流行业的工作量往往倍增。在面对物流配送高峰期问题时,物流配送系统的很多问题将会显现出来,毕竟国内发展物流配送服务的时间比较短,物流配送系统体系只是初步建立。大量的商品订单虽然可以为企业带来巨大的经济利益,但是同时为物流末端配送行业造成了前所未有的工作压力工作量。即使快递员和配送量已成倍增加,也无法减少货物破损丢失率的增加,配送的时效性更加难以保证。这种并不完善的快递服务使顾客和企业的满意度直线下降。在每年的高峰期,中国快递行业都会出现一些问题,比如制度不完善,需要整体改进。3.4顺丰信美道站点配送线路上的问题纵观国内物流的配送现状,顺丰物流公司可以大部分满足末端客户的需求,得益于其业务流程信息化程度比较高,企业内部的信息化管理也井井有条[7]。然而,如果从供应链管理的角度来看,末端物流配送仅仅是理论初始阶段,依然有很多问题要去探索解决。顺丰信美道站点配送方式及配送线路上存在的问题,做出相关介绍如下。(1)对流输送。对流运输,又叫做交叉运输,是指同一种货物,或者可以在不影响货物的操作、技术和效率的情况下相互使用,在同一线路或平行线路上进行相反方向的运输,而在另一侧发生重叠运输和交叉运输的全部或部分,称为对流运输。具有合理流程图的产品通常必须按照合理流程图的方向运输。如果它们与合理流程图中规定的方向相反,它们也会通过对流进行传输。最严重的不合理运输形式可以说是空车无货返程或离场。在实际的运输组织中,有时需要转运空车,管理学中认为是不合理的运输。但是,由于调剂方式不恰当,货源计划不周全,导致未能运用运输社会化形成的空乘驾驶,就属于不合理运输的表现[8]。(2)迂回运输。迂回运输是一种以远间隔代替近距离的运输方式。可以选择短距离的运输而不做,但选择较长的运输路线是一种不合理的形式。(3)重复运输。指货物可以直接运到目的地,但可以在中间或目的地以外的地方卸货,然后通过重复运输方式运到目的地,这是一种重复运输方式。另一种形式,同类货物在同一地点运进运出。重复运输最大的问题是增加了不必要的中介,这会减缓流通速度,增加成本,导致损害。(4)倒流运输。指的是货物从销售地或者中转地发出运输,经过长途跋涉却运回到销售地或者产地的运输现象。和对流运输比起来,它的不合理程度有甚之而无不及,究其本身而言,往返运输是不必要的,只要有往返运输的发生,无疑是一种浪费。所有倒流输送,也能够看作是一种特别形式的隐蔽对流运输。(5)过远运输。是指物料的运输,附近有资源,距离不远,不采用短距离运势也用长途运输,拉长了货物运输距离的浪费。运输距离过远,运输能力占用时间长,运输工具周转慢,物料占用时间长,资金周转慢。当然,信美道站点还存在运输设备、制度不完善等问题。不作为本文重点研究的内容。3.5配送线路优化的意义由于配送方式有很多种,为了适应配送导致运输过程也存在着较大的差异。在配送的运输过程中影响因素有很多。如车流变化、路况、客户分布和配送中心位置、道路交通网络、车辆定额负荷和车辆运营限制等[9]。当我们把这些综合影响因素都整合到一起,用好手中的运载工具,参照配送信息和结合道路状况便可以做到及时、安全地将客户所订购的货物准确地送到客户手中,这样更加方便经济而且提升了货物送达的时效性。这就要求要对配送路线进行合理的优化。路线优化的选择上首先要切合实际因客户群体而异,其次是配送与运输路线的设计中,选择不同的路线设计方法可以达到不同的效果。时间,距离,配送成本,配送时效性,这些都是线路优化后要提升的要点。满足这些点后,企业的效益将会大大提升,所以选择合适的线路规划科学的配送路线,对于物流企业乃至全社会都具备非凡的意义[10]。对信美道站点而言,(1)缩短物流配送时间是线路优化后最直观的体现。不仅仅减少配送里程,提高配送的效率,车辆的利用率会相应的提升,最重要的节省了人力物力,物流成本随之下降。(2)优化后的路线加快了物流的配送周转速度,可以及时、快速地将货物处理掉,无论取件还是派件,速度提升了自然客户满意度也就提升了[11]。(3)配送作业的次序安排更加合理化,站点中工作效率的整体提升,直接会影响到顺丰物流的同行竞争力和[12]。对社会而言,配送路线的优化利于社会物流成本的节约,减少运输车辆,减少车辆空载率,这对日益拥堵的马路环境来说,无疑是一剂良药。利用尽可能少的社会资源,去创造尽可能多的社会效益,这才是对于企业来说至为关键的一点,无论是顺丰公司还是其他企业,加强对末端配送网络的线路优化无疑是有百益而无一害,给自身带来更多经济效益的同时,也减轻了社会负担,利国利民。4配送路线优化的方法综述线路优化的方法有很多,如以下几种精确优化方法,启发式算法,模拟方法,交互优化法,吞圈法,插入法,扫描法等等。节约里程法、改进后的最近插入法与扫描法[13]是文中用到的三种方法,也是关于线路优化问题中常常用到,简洁科学的方法。这三种方法的基础原理,自身的优缺点,可操作适用的范围以及算法将会在对信美道站点配送系统和配送线路进行优化前,进行介绍[14]。4.1节约算法的原理4.1.1节约算法的原理采用节约算法,一般是求解不确定运输车辆数量的VRP问题。目前为止,解决VRP问题的最著名启发式算法就是节约算法,而它的优点就简便方便操作。一方面,它可以反映优化运输的过程,和一般方法相比可以看出,运用节约算法优化后的线路确实缩短了运输距离;另一方面,它也反映了物流配送网络系统这一整体的优势,实现了企业物流活动的一体化,且思路清晰简单,易于尝试。但是它的缺点也比较明显,过分强调节约的距离里程数,不将里程时间加入到考虑因素中,以及无法适应灵活多变的顾客需求,这些都是它的不足。但是当研究目标的需求稳定,需求时间充裕的时候,节约算法可以发挥它的优势。节约算法的核心思想内容就是解决运输问题中两个循环(0,…,i,0)和(0,j,…,0)组合成一个循环(0,…,i,j,…,0)的问题。根据这一思路的整合,总的运输距离会发生相应的变化。若改经过一番演算后,总的运输距离比原来的距离减小了,这就表明线路存在优化的可能性,数据中的变化值称为节约距离,如公式1所示。公式1节约算法4.1.2节约里程算法主要步骤设定条件:令需求的点集为={1,2,…,n},令各需求点的需求量为,令各点间的最短距离。第一步,整合数据,得到最初的解。这里先采用单点配送的方法,将各车的配送点集确定下来令,=1,2,…,n。第二步,对节约度进行初步运算。计算出所有点对的节约度△Cij第三步,将所有的回路进行合并。从已经排列完成的升序节约度序列中的最大值开始,一直到把节约里程△Cij的队列排空为止。然后反复操作下面的几个步骤:将数据遵照节约里程△Cij的队列从大到小的顺序,以合并后是否满足车辆的限制条件和不在同一路径内以及合并次数不能超过2为依据,把满足条件的客户i和j合并起来。如果把i和j连接起来之后,得到了说明计算结果可取4.2改进后的最近插入法TravelingSalesmanProbleml——旅行商问题,TSP模型是研究单回路的运输问题最为典型的一个模型。针对对于大规模的线路优化问题,它常常束手无策无法获得最优的解[15],因为它是一个典型的NP-Hard问题,于是引入最近插入法来解决此项问题,解决此类问题的启发式算法就是最近插入法。最近插入法是一种专门解决TSP(旅行商)问题的算法,1977年Rosenkrantz和Stearns等人在提出了这种有异于传统插入法的算法,为后世学界研究解决该类问题提供了很好的思路。传统的插入法对于参考点的选择有很大的局限和依赖,它在设立之初就是基于参考点的。如果基于多个的随机参考点进行的多次搜索,那么就可以选择出众多解中性能最好的解,但是应用了这种改进方法之后必然会增加许多运算量,而且对于大规模问题参考点的位置的改变对性能的改进也有很大的局限性。最近插入法由四步完成:(1)找到中最小的一个节点,形成一个子回路,。(2)在剩下的节点中,寻找到一个节点,它要离子回路的距离最近。(3)在子回路中找到一条弧(i,j),使得+-最小,然后把节点插入到节点,之间,这样会产生两条新的弧(i,k),(k,j)用它们代替原来的弧(i,j),完成后将节点加入到子回路中。(4)重复上述步骤(2)、(3),直至所有的节点都被加入到了子回路之中。一个TSP的解,就由一条子回路演变而成了。为了使最近插入法不仅仅能解决单回路运输问题,还要令它能解决多回路运输的VRP(车辆路径)问题,要在这个方法基础上按照如下的改进方法操作进行改进和修正:(1)找到最小的节点,形成一个新的子回路,。(2)在剩下的节点中,寻找一个离子回路中某一节点最近的节点。若此时回路的总货运量还没超过车的载重限制,则继续步骤(3),否则,回到(1)重新寻找一条新的回路。(3)在子回路中找到一条弧(i,j),使得+-最小,然后将节点插入到节点,之间,用两条新的弧(i,k),(k,j)代替原来的弧(i,j),并将节点加入到子回路中。若此时该回路的总路程为未超过车辆的行程限制,则继续步骤(4),否则转步骤(1),寻找新的一条回路。(4)重复步骤(2)和(3),保证每一个节点都被归入某一个子回路中。4.3扫描算法1974年Gillett和Miller最早提出了扫描算法。该方法不同于插入法的是,也可用于求解车辆数量不限的CVRP(路径调度)问题[14]。扫描方法可以分为两种:先组后路径和先路径后组。本文采用的是先分组后路径的方法。运用扫描法可能不能获得物流配送车辆线路优化问题的最优解,它的核心思想就是逐次逼近因此可以有效地获得问题的满意解。对客户进行编号的方法是多种多样的对于一个特定的物流配送车辆路径优化问题,如若运用扫描算法来解决只有一个客户编号方案的问题时,计算量会相对较小,但是相应的解决方案质量可能不是很高;如果想要得到令人满意并且高质量的方案,就要通过扫描法,选择多个客户编号方案进行求解,可以得到满意并且高质量的方案,但相应的计算数量会成倍的增加。研究表明,当扫描法应用在配送线路比较少并且每条线路上的客户数目相差不大的情况下,它是非常行之有效的。扫描算法分为四个步骤(1)以起点为极坐标系原点,任意顾客点与坐标原点之间的连线为角度0,建立极坐标系。然后依据上述方法将所有顾客的位置转化为极坐标。(2)分组。从最小角度的客户开始,建立一个群组,向逆时针方向逐一添加客户,直到客户总需求超过负荷限制,然后建立一个新的群组,继续向逆时针方向添加客户到群组中。(3)一直重复(2)的流程,将所有的客户都进行性新的分类。(4)路径优化。针对于每组的顾客点,就是一组单个TSP模型的路线优化问题。我们可以利用前文介绍的TSP模型法对所有的结果进行优化,选择出最合理的路线[16]。5信美道站点配送线路优化设计5.1线路优化基础数据处理已知顺丰信美道站站点的位置为0点,将站点周围的9栋居民楼编号为1、2、3、4、5、6、7、8、9。由信美道站点对这9栋楼客户进行配送,若该站点拥有一辆最大容量为30个快件的电动车和两辆最大容积为50个快件的电动三轮车。设各点间的距离为,节约距离为。各点需求量为,每辆车的行驶里程为,公里,客户点1,2,…,9。如图表1所示。表1各点的需求量和配送距离资料来源:顺丰物流信息系统客户123456789需求量(个/日)18121268227920配送距离(m)759892186717035701538870815825如表2展示,每一条配送线路的里程数,需要快递员数量的基本情况。表2配送信息表资料来源:顺丰物流信息系统路线运距限载量车型快递员0-1-2-02137m30电动车10-3-4-03734m18电动车10-5-6-03154m30电动车10-7-8-02027m16电动车10-9-01650m20电动车1由上表可知,站点每日需电动车5车次配送,快递员5人次,运输总里程为12.702千米。根据上文分析过的信美道站点的配送线路现状,现在已知是n=9,m=3,W1=7,W2=W3=11,L1=L2=L3=60,令W4=W5=W6=W7=W8=W9=7,L4=L5=L6=L7=L8=60下图3为信美道站点与顾客分布的连通图15381538342914126881511578335708257598921072120116097348615470123456879图3信美道站点与顾客点分布的连通图解:(1)各地之间的最短距离,经过第一次运算,可以得到各个点间的最短距离,如下表4中所示:表4各点间的最短距离表楼号V0V1V2V3V4V5V6V7V8V9V007598921806164257015381157815825V104861459162313292297191615741547V20973113714622338204917071717V3016412361365219825222631V4010721201203423582467续上表4V502108172713851395V6083311572071V703421268V80914V905.2基于节约算法的企业配送路线优化在线路优化的过程中,配送中心的运输能力,以及配送中心到各个客户以及各个客户之间的距离等综合指标来制定配送方案,这是运用节约算法确认最终最优配送线路的主要依据。在此基础之上,还要加入限定条件:满足全部客户的需求;所有的车辆均不得超载;每辆电动车的运行时间与路程都不超过上限;顾客要求的到货时间[17]。公式,i,j=0,1,2,3,4...9计算得出节约里程数,计算结果在下面图示列出。0116511067780000370172513970920000328411401979765990011401979765990=00000018621196292016371407260(1)把节约历程数按照从小到大的次序排列为表5表5排序表Vi,VjVi,VjVi,Vj3-432841-211657-97143-619793-511406-92924-619794-511403-8996-718621-311064-8992-317251-47782-6927-816303-77651-9372-413974-77656-811968-9726(2)按从大到小合并路径①对,,令,,,②对,,,,,,,,③对,,,,∴不满足合并条件④对,,,,,,,,⑤对,,,∴不满足合并条件⑥对,,,∴不满足合并条件⑦对,,,∴不满足合并条件⑧对,,,与⑥同理,不满足合并条件⑨对,,,,,,⑩对,∴不满足合并条件,同理时,也不符合满足条件⑪对,,,∴不满足合并条件,同理也不满足合并条件⑫对,与已经在同一个回路中,同理,与也已经在同一条回路中⑬对,,,令,,,⑭对,不符合合并条件,同理,,,也不符合合并条件[18]⑮对,,,∴不满足合并条件∴最终的配送路径为,即,,,即,,,即,,,即,,最终将得到的最优结果在表6中展示。表6节约法优化结果表路线运距运货量车型快递员0-3-4-6-7-05161m47三轮电动车10-1-2--02137m30电动车10-8-9-02554m29电动车10-5-01140m8电动车1由上表中数据可得,总共需要4量运输载具,并且由4名快递员进行配送,配送路线花费的总路程为10.992km。如图7所示。00123456879图7优化线路图5.3基于改进的最近插入法的站点配送路线优化运用插入法求解车辆路线问题,其原理是把最邻近法与节约法的观念相结合,按照顺序把“顾\o"客点"客点”插入到路径中,从而构建配送路线。这个方法第一次把节省值的观念应用在建立循序路线上。操作时应选取一个路线的种子点,一般是由里场站最近的需求点担当。再结合上最邻近点插入法的方法,找到插入值最小的点,将它作为下一个插入点。最后再根据一般化节省值公式[19]决定插入位置,一般以节省值中的最大点来决定。重复进行选取和插入的步骤,直到超过车辆容量或路程的限制时,再重新\o"建立"建立另一条路线[20]。插入法的计算步骤如下:(1)令T={0},N={0,1,2……,9},比较上述中从0出发的所有路径大小。因此就会有顾客点0,5构成一个子回路,,这时候,。(2)在剩余顾客点(1,2,3,4,6,7,8,9)中寻找到0和5中某一点的最小距离,,因为,所以在子回路插入点1。由于对称性,无论将1插入到0和5之间往返路径中,结果都是一样的,这样,构成了一个新的子回路,。(3)找到0,1,5中的某一点到剩余顾客点到的最小距离:操作求解可以得到最小距离,这时候r2=12。因为r1+r2<50,所以在子回路插入点2。(4)将点2分别插入(0,1),(1,5),(5,0)中,比较得:插入到(1,5)中增量最小,。此时构成了一个新的子回路,r1=38,。(5)按照上面叙述的方法再次对余下的顾客点进行优化求解,就可以构成另外的子回路和子回路整合数据,利用改进的最近插入法得到优化结果,如表8所示,优化线路结果如图9所示。表8改进的最近插入法优化结果路线运距运货量车型快递员0-1-2-5-03277m38电动三轮车1续上表80-3-4-6-04384m47.09电动三轮货车10-7-8-9-02951m32.38电动三轮货车1根据上表可以知道,需快递员3人次,运输总里程为10.612km。优化以后得线路为图9。00123456879图(9)优化线路图5.4基于扫描算法的站点配送路线优化扫描法分为两阶段性步骤:第一阶段:表示出各个需求点的位置,这里要用到极坐标的方式表示,设置车辆容积作为约束条件[21],然后在所有需求点中令任意一个需求点作为起点,这个选定的需求点作为0度按照顺时针或者逆时针的方向,将所有的顾客通过扫描而分群[22]。第二阶段:依据求解TSP问题的计算方法,来求解各顾客群的优化结果。分析并比较了选取不同的客户为起始点进行扫描计算的结果,得出了扫描算法对于站点配送线路优化的最优方案,是为以1作为起始点。图10为计算流程。00123456879图10优化线路图(1)建立极坐标系,以O为极坐标系的原点。(2)分组。从角度为0的点向逆时针方向进行扫描,第一个被分组的是顾客1,Load1=18;继续转动,下一个被分组的是顾客2,Load1=30。由于负载还没有超过限制Loadlimit=50,继续转动。下一个被分组的是顾客5,Load1=38,继续转动;下一个被分组的是顾客3,,Load=50;于是这段路径已经达到最大限度[23],需要一个新的组,这样在第一个组里面只有顾客1、2、5、3。在第二组中有顾客4、6、7、8,Load2=44。继续上面的步骤,第三组中有顾客9,Load3=20,至此所有的顾客都被分配完毕。分组结果如下图11:0120123456879图11扫描法分组图(3)组内的线路优化。上面的三个组都已经是一个单回路运输问题,下面用最近邻点启发式算法进行路径优化[25]:由表(4)可知,1、2、5、3之间的最短距离,则先令,,,,路线为0—1—2—3—5—0由表(4)可知3、4、5、9之间的距离。则先令,,,,路线为0—4—6—7—8—0由表(4)可知0、9之间的距离。则路线为0—9—0优化线路结果如下表(12)所示。表12改进的最近插入法优化结果图路线运距运货量车型快递员0-1-2-3-5-04024m50三轮电动车10-4-6-7-8-04833m44三轮电动车10-9-01650m20电动车1由上表可知,需快递员3人次,运输总里程为10.507km。5.5三种配送线路优化分案比较分析文中采用了节约算法、改进后的插入算法、扫描算法三种方法对信美道站点的配送线路优化问题进行计算研究,表13中列出了各种方法得到的最终解。结合表中信息可知,优化前信美道站点共需派出5辆电动车和5名快递员同时进行配送。节约算法优化后需要3辆电动车1辆电动三轮车和4名快递员配送,改进后的最近插入法需要3辆电动车和3名快递员进行配送,扫描算法则需1辆电动车和2辆电动三轮车和3名快递员进行配送。节约的路程数分别为1.71km、2.09km、2.195km,由于改进后的最近插入法和扫描算法的结果中用到的车辆总数都是3辆,但扫描法要用1辆电动车和2辆电动三轮车,相对于改进后的最近插入法的3辆电动三轮车来讲,更加经济,节省了站点的资源成本,而且在节省的里程数中,扫描算法也是最优秀的。通过三者的比较,最终可以确定扫描算法优化的配送路线是最优的结果。表133种方案比较分析表状态优化前优化后节约算法改进后的最近插入法扫描算法各车型车次(次)电动车5301续表13电动三轮车0132总运输里程(km)12.70210.99210.61210.507节约里程数(km)1.712.092.195快递员(次)5433节约人力(次)1226结论随着物流行业的兴起,国内物流需求量大大增加。而物流企业在竞争中,以满足顾客需求为首要目标,顾客通常最关心的就是物流的时效性问题。这就要求企业在物流配送时效性问题上深入研究。目前为止物流的运作模式、价值链、供应链及战略利益分配是相关物流学者们关注并研究的热门内容,对优化末端配送网络、优化配送节点布局的研究相对较少,而这正是改善物流时效性的很重要部分。提升物流的时效性,提高客户对企业自身的满意度,最直接的方法就是对末端配送的线路进行合理科学的优化,研究配送节点、配送线路的优化布局就需要把物流管理相关理论知识和正逆向物流结合起来,运用先进的算法,通过具体实例配合上节约法,改进后的插入法和扫描法这些科学的模型和计算方法,从而可以得到配送节点优化方案,增强配送的时效性。这只是以小见大,一个小小的配送站点尚且可以完善自身配送路线,大到全市全省全国都对其配送节点布局,配送路线进行深入的研究,那么这其中为物流环节节省下来的时间,可以为企业创造非常可观的经济效应,满足了企业加强物流时效性的要求,为末端配送网络提供研究思路。因为本人的知识认知很有限,很多相关理论知识只是提及到了皮毛,还存在很多问题欠缺进一步深入的研究,物流知识更重要的是学以致用,这是日后努力的方向!【参考文献】[1]%E8%94%A1%E8%89%B3%E8%8A%AC""蔡艳芬.智慧物流发展现状及问题研究[J].
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