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第1篇

物流是物品在一定時(shí)間里的空間運(yùn)動(dòng)，物流的目標(biāo)在于以最小的費(fèi)用滿足消費(fèi)者的物流需求。物流配送是物流系統(tǒng)的中心環(huán)節(jié)，包括物流系統(tǒng)的大部分作業(yè)。配送的主要經(jīng)濟(jì)活動(dòng)是送貨，是以現(xiàn)代生產(chǎn)力、勞動(dòng)手段支撐的，依靠科技進(jìn)步實(shí)現(xiàn)的“配”與“送”的有機(jī)結(jié)合的一種方式。是根據(jù)一定的用戶需求，在物流節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分揀、配貨等工作，并將配好的貨物以最合理的方式及時(shí)交給收貨人的一個(gè)過(guò)程。從性質(zhì)上看，配送是一種運(yùn)輸形式，是實(shí)現(xiàn)物資空間位移。合理安排運(yùn)輸，充分利用各種運(yùn)輸方式的優(yōu)勢(shì)，對(duì)運(yùn)輸過(guò)程實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制等是現(xiàn)代物流在運(yùn)輸領(lǐng)域的重要特征。末端運(yùn)輸是目前運(yùn)能、運(yùn)力使用不合理，浪費(fèi)較大的領(lǐng)域，因而人們寄希望于配送解決這個(gè)問(wèn)題，這也是配送合理化的一個(gè)重要標(biāo)志。物流配送系統(tǒng)要求建立在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上，實(shí)現(xiàn)信息共享，減少數(shù)據(jù)冗余，確保數(shù)據(jù)的一致性。使企業(yè)更為有效地利用有限的資源，降低成本，提高企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，獲得較大的經(jīng)濟(jì)效益。

二、分銷需求計(jì)劃（DRP）

DRP是Distribution Requirement Planning英文的縮寫，即分銷需求計(jì)劃，是物料需求計(jì)劃MRP在流通領(lǐng)域應(yīng)用的直接結(jié)果，主要應(yīng)用于物流企業(yè)，可解決分銷商品的供應(yīng)計(jì)劃和調(diào)度計(jì)劃，進(jìn)行合理的商品資源配置，即滿足市場(chǎng)需求又節(jié)省配置費(fèi)用。DRP原理適用于根據(jù)客戶的需要訂貨、進(jìn)貨，并將貨物送到客戶的經(jīng)營(yíng)模式。考慮物流能力的分銷需求計(jì)劃稱為DRPⅡ,除了對(duì)商品的進(jìn)、銷、存等進(jìn)行管理外，還可進(jìn)行車輛的調(diào)度、物流路線的優(yōu)化等功能。合理安排運(yùn)輸，是現(xiàn)代物流的重要特征。運(yùn)輸問(wèn)題包括兩個(gè)方面，一是配送任務(wù)的分配，二是配送點(diǎn)之間的行車路線問(wèn)題。

三、配送車輛路線規(guī)劃問(wèn)題的描述

1.問(wèn)題的描述

配送車輛路線規(guī)劃一般定義為：對(duì)一系列裝貨點(diǎn)和卸貨點(diǎn)，組織適當(dāng)?shù)男熊嚶肪€，使車輛有序地通過(guò)它們，在滿足一定的約束條件下達(dá)到一定的目標(biāo)。配送中的運(yùn)輸一般把汽車作為主要的運(yùn)輸工具。配送運(yùn)輸由于配送用戶多，城市交通路線又較復(fù)雜，如何組織行車路線，是配送運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)，也是難度較大的工作。車輛調(diào)度問(wèn)題按不同的標(biāo)準(zhǔn)可分為很多類：按照任務(wù)特征分為裝貨、卸貨及裝卸混合問(wèn)題；按時(shí)間約束分為有時(shí)間窗和無(wú)時(shí)間窗問(wèn)題；按照車輛載貨狀況分為滿載和非滿載問(wèn)題；按車型分為單車型和多車型；按優(yōu)化目標(biāo)分為單目標(biāo)和多目標(biāo)，該類問(wèn)題統(tǒng)稱為VRP問(wèn)題。

2.基本約束條件

車輛路線模型用于解決一個(gè)起點(diǎn)，多個(gè)終點(diǎn)的貨物運(yùn)輸中，如何降低物流費(fèi)用，并保證服務(wù)質(zhì)量的問(wèn)題。為了簡(jiǎn)化問(wèn)題的復(fù)雜度，便于模型的建立，做如下假設(shè)：

①物流配送中的車輛調(diào)度，通常被認(rèn)為是非滿載的調(diào)度問(wèn)題，即每個(gè)客戶點(diǎn)的貨不夠一整車，每輛車需承擔(dān)多個(gè)點(diǎn)的運(yùn)輸任務(wù)。②假設(shè)無(wú)時(shí)間窗限制，貨物只需要在指定的某一天到達(dá)，沒(méi)有時(shí)間段要求。③車輛需要到幾個(gè)地點(diǎn)去裝貨或卸貨。④車型為多車型，各種車型載重量不同。⑤路線的單向性。車輛從配送中心出發(fā)，經(jīng)過(guò)若干點(diǎn)后回到配送中心，每個(gè)配送點(diǎn)的貨物全部由一輛車提供，并且車輛在任務(wù)點(diǎn)之間的行駛方向是連續(xù)一致的，即每個(gè)需求點(diǎn)只被一輛車服務(wù)一次。⑥調(diào)度中裝車方案的選擇和配送中心能夠提供的車型有很大關(guān)系，本系統(tǒng)僅使用汽車一種運(yùn)輸方式。

根據(jù)上述的假設(shè)，優(yōu)化的最終目標(biāo)有兩個(gè)，一個(gè)是派出的車輛最少，另一個(gè)是行駛的路線最短。

3.DRP原理在配送線路規(guī)劃中的應(yīng)用

設(shè)某配送中心P，①～⑨點(diǎn)為客戶，每條邊上的數(shù)字代表公里數(shù)，括號(hào)中的數(shù)字代表需運(yùn)送到各點(diǎn)的貨物數(shù)量（單位為噸）。假設(shè)該配送中心有最大載重量為2噸和5噸的兩種貨車，并限制車輛一次運(yùn)行線路距離不超過(guò)34公里，配送網(wǎng)絡(luò)的道路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖所示。

配送網(wǎng)絡(luò)示意圖

配送過(guò)程中，車輛在兩個(gè)配送點(diǎn)之間的行車路線可根據(jù)兩點(diǎn)之間的道路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，利用弗洛伊德提出的最短路徑法，求出網(wǎng)絡(luò)中任意兩節(jié)點(diǎn)間的最短距離矩陣，該矩陣為9×9的矩陣，稱為最小費(fèi)用（最短路長(zhǎng)）矩陣。根據(jù)最短距離計(jì)算各用戶間的節(jié)約里程，即節(jié)點(diǎn)間不經(jīng)過(guò)配送中心與經(jīng)過(guò)配送中心時(shí)相比較的節(jié)省里程。如①②為4公里，①P②為13公里，則①②的節(jié)約里程為9公里。依次計(jì)算各用戶節(jié)點(diǎn)間的節(jié)約里程，沒(méi)有節(jié)約的用0表示，如表1所示。

表1 用戶點(diǎn)間的節(jié)約里程

對(duì)節(jié)約里程按大小順序排序，如表2所示。

根據(jù)節(jié)點(diǎn)間的節(jié)約里程，進(jìn)行車輛路線的規(guī)劃。

（1）初始解：從配送中心向各用戶配送，共有9條路線，總的行車距離為136公里（每輛車為一個(gè)用戶送貨，然回到配送中心），需要2噸汽車7輛，5噸汽車2輛，共9輛。

（2）一次優(yōu)化：按照節(jié)約里程的從大到小順序連接配送點(diǎn)⑥-⑦，⑥-⑧，配送線路共7條，總運(yùn)行距離為90公里，需要2噸車5輛，5噸車2輛，共7輛。

（3）二次優(yōu)化：連接②-③，①-②，⑧-⑨，配送線路共5條，需要2噸車2輛，5噸車3輛，共5輛。

（4）三次優(yōu)化：連接配送點(diǎn)①-⑨，總的配送線路4條，需5噸車3輛，2噸車1輛，共3輛。

（5）最終優(yōu)化結(jié)果：連接④-⑤，由于受配載及運(yùn)行距離的限制，配送線路不再添加新的節(jié)點(diǎn)，經(jīng)線路規(guī)劃后，共有3條配送線路，運(yùn)行距離67公里，需要5噸車3輛，每輛車一次運(yùn)行里程不超過(guò)34公里，路線規(guī)劃結(jié)果見(jiàn)表3。這種車輛路線方案規(guī)劃可能不是最優(yōu)的，但卻是一個(gè)滿意解，易于普通技術(shù)人員掌握，可滿足物流配送需求。

表3 車輛路線規(guī)劃表

車輛路線的優(yōu)化過(guò)程是一個(gè)多目標(biāo)化的問(wèn)題，同時(shí)也是個(gè)NP難問(wèn)題。在實(shí)際車輛路徑的選擇中不但要考慮成本，還要考慮運(yùn)輸?shù)臅r(shí)間、運(yùn)輸中的收費(fèi)、交通狀況、到達(dá)客戶后停留的時(shí)間、司機(jī)的作息時(shí)間及交貨時(shí)間等問(wèn)題。對(duì)此，可以依靠決策者的經(jīng)驗(yàn)對(duì)規(guī)劃方案加以完善。

四、GIS技術(shù)

隨著世界經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，全球數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化已成為時(shí)代的主要特征。物流配送車輛的調(diào)度面臨著眾多復(fù)雜的客戶信息、城市道路信息和客戶的地理信息，需要一個(gè)能夠提供這些數(shù)據(jù)的支持系統(tǒng)。地理信息系統(tǒng)（GIS）是在計(jì)算機(jī)硬件、軟件系統(tǒng)支持下，以地理空間資料為基礎(chǔ)，采用地理模型分析方法，適時(shí)地提供多種空間和動(dòng)態(tài)的地理信息，然后對(duì)現(xiàn)實(shí)的結(jié)果瀏覽、操作和分析。在物流系統(tǒng)中，將GIS作為車輛調(diào)度系統(tǒng)的地理信息系統(tǒng)平臺(tái)，將規(guī)劃的結(jié)果返回到地理信息系統(tǒng)，以實(shí)際路網(wǎng)的形式呈現(xiàn)路網(wǎng)規(guī)劃的結(jié)果。同時(shí)，將信號(hào)接收裝置安裝在移動(dòng)的車輛或船舶上，通過(guò)接收導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射的信號(hào)進(jìn)行導(dǎo)航和定位，可以實(shí)時(shí)顯示車輛的速度信息、運(yùn)動(dòng)方向信息，地理位置信息等，顯示精度高，可準(zhǔn)確地對(duì)物體進(jìn)行定位，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控、調(diào)度、指揮等管理工作，提高工作效率和降低運(yùn)輸成本。

五、結(jié)束語(yǔ)