现代物流配送装车及车辆调度问题优化方法研究.pdf

北京交通大学 博士学位论文 现代物流配送装车及车辆调度问题优化方法研究 姓名：贺国先 申请学位级别：博士 专业：交通运输规划与管理 指导教师：刘凯 20040101 摘要 物流被誉为“第三利润源泉”，也被称之为“节约费用的最后边界”，但是人们对物流的认识还 仅是“冰山的一角”，物流领域正如一个“充满宝藏的黑暗大陆”，因此对物流必须做进一步的探索． 对物流相关技术做更深入的研究另外，现代物流把顾客满意度放到首位，同时将物流信息置] 二一 个非常重要的位置，因此现代物流系统是一个区别于传统物流系统的复杂大系统，供应链管理理念 正是整合与优化现代物流系统的必然和首要的选择，一些先进的管理理念如J | T 生产、零库存、越 库管理、拉动模式等等都为现代物流管理注入新的活力和生机现代物流大系统是一个动态的网络 系统，该系统包括物流节点、运输线路以及运输工具适合物流系统的物流运作模式不再仅仅是没 有中转0 拨环节的直送方式而是包括适合现代物流系统的L D - - C E D 模式在内的多种模式，其中 区域物流中心和配送中心是L D - - C E D 系统的重要组成部分，也是本论文研究的主要对象 区域物流中心、配送中心都是物流网络系统的重要节点，一个区域的经济发展离不开区域物流 中心的基础性支持，城市物流的核心内容是配送中心连接客户的配送业务。

本论文首先研究区域物 流中心的配送装车方案的优化方法，不仅考虑配送车辆的载重量约束和载货容积约束，同时考虑货 物的运到期限要求，将区域物流中心配送装车方案的优化问题视为一个多目标规划研究，进而将多 目标规划依据一定的原理转化为单目标组合优化问题，利用遗传算法和模拟退火算法对所获得的两 类单目标组合优化问题进行求解，阐述两种算法的具体实现步骤，给出两种算法的算例．并对两类 算例的结果加以比较分析 其次，本文紧密结合城市交通特点研究城市配送中心车辆调度优化问题，将城市交通视为城市 配送的基本平台，在研究配送车辆的路径时结合城市路网规划以及城市车辆行驶规则为了研究城 市路网上任意两顶点间的最短路问题．结合城市交通特点提出了最小干线选择集的概念，在著名的 D i j k s t r a 算法基础上根据城市路网布局和配送车辆行车规则，给出一种多阶段定向搜索标号算法 文中给出一组计算实例，计算机编程运算结果表明该算法是有效的计算车辆在城市路网上两顶点 闯的行驶时间时考虑城市有信号交叉口的影响，使得运行时间包含车辆在路口依据信号可能产生的 停留时间，同时确保车辆旅行时间的计算符合城市交通的实际情况 由于车辆旅行时间的不确定性，在采用V S P 问题模型研究城市配送中心配送派车问题时，提出 模糊时间窗的概念，阐述模糊时间窗的特殊意义，给出模糊时间窗的定义，比较普通时间窗与模糊 时间窗，指出两类时间窗的区别和联系。

在c —w 节约法基础上，提出采用模拟退火算法解决具有 模糊时间窗的V S P 问题，重点分析随机解的产生规则．同时给出模拟退火算法所必须的其他规则 论文给出了单车型普通时间窗算例、单车型模糊时间窗算例、多车型普通时间窗算例、多车型模糊 时M 1 1 c i 镥‘例．财再算倒的计罐结果进{ j ：比较分析．指⋯荠通时问谢年¨模糊时州掰的定际{ 戈圳，以及 模糊时闻裔的实际应羽价值 搂糍瓣闼警概念建立褒隶属_ 窭概：鬈基礁E ，搂越逛火冀法建立蟊二马尔可天过释理论基秣置，搏 考虑城1 1 J 路网} 1 ：辆旅{ j 时阅的不确定性，闭此存盘这样一个问题：通过模搬避火奠法遐到的满意 斛琏否满足物流配送过样的实际需骤本论文采川计算机模拟技术依据决策者诃先给定的可信度， 对汁莽绪聚进行仿真评价，即对计算结粜进行多次模拟，将模拟合格次数低丁可信度的解置八不【J T 行集台，绥受麓予可信疫携解，并戳_ l 毙徽为{ 苊纯最终辩聚的纂本鞠定方法 搬据软作点糕中系统分糖的理念，论文结台M R P I I 中D R P 管理模蘩，将编辩爨褥翻豹鬻遂车 辆派午优化程序进行系统分车斤，土鞭包括；模块分析、模块间的关系分耩、系统优化，使得槲序其 有商实j _ } j 性，能够成为城市配送中心D R P 管理系统的一个高激、可靠的子系统。

此外，论文提出了 不讶行集合的概念，以便于对计算机优化系统进行必要的宏观系统总体设计 关键讽；物滚，貘应链管理，貔渡审心，怒送中心，多嚣标规划，滚抟算法，模{ 鼗遥火算法，城市 交通，最短路问题，车辆路径问题，模糊时间窗，计算机模拟，系统分析 A b s t r a c t L o g i s t i c s i s w i d e l yr e c o g n i z e da s t h et h i r d p r o f i ts o u r c e ，a n d i ti sd e s c r i b e da st h el a s tf r o n t i e lc o s t r e d u c t i o n ，b u tw ea r eo n l ys e e i n gt h e “t i po ft h eh u g ei c e b e r g ”，s ow cC a l ls a y , l o g i s t i c sj u s tl i k ea “d a r k c o n t i n e n t ”t h a ti s f u l lo ft r e a s u r eW em u s tm a k ef a t h e rs t u d yo nl o g i s t i c s ，a n dt h e l o g i s t i ct e c h n o l o g y s h o u l db em o r er e s e a r c h e d ．T h e r ei sam a j o rd i f f e r e n c eb e t w e e nm o d e r nl o g i s t i c sa n dt r a d i t i o n a ll o g i s t i c s ． m o d e ml o g i s t i c si sn o tj u s tap r o c e s sm a d e u p o ft r a n s p o r t a t i o n ，w a r e h o u s i n g ，p a c k i n g ，s h i p p i n g ， c u s t o m i z e dp r o c e s s i n g ，d e l i v e r y , l o g i s t i c si n f o m t a t i o n ，a n do t h e ro p e r a t i o n + M o l ‘ei m p o r t a n t i ) ；am o d e r n l o g i s t i c so p e r a t o ra i m st oo f f e rs e r v i c e st h a tm e e tc u s t o m e rn e e d s ，i na d d i t i o nt ot h i s ；m o d e r nl o g i s t i c sp l a c e e m p h a s i so nl o g i s t i c si n f o r m a t i o n ．T h em o d e ml o g i s t i c si s al a r g e - s c a l es y s t e mw i t hh i g hc o m p l e x i t y , o n t h i sp o i n t ，m o d e ml o g i s t i c si sd i f f e r e n tf r o mt r a d i t i o n a ll o g i s t i c sa p p a r e n t l y S u p p l yc h a i nm a n a g e m e n ti s t h ef i r s tc h o i c et oi n t e g r a t ea n d o p t i m i z e t h em o d e r nl o g i s t i c ss y s t e m ，as e r i e sa d v a n c e dm a n a g e m e n t t h e o r y , c o n c e p t ，m e t h o d o l o g y , s u c h a sJ I T ( J u s tt nT i m e ) ，Z e r oI n v e n t o r y , C r o s sD o c k ，P u l lM o d e ，a n ds of o r t h ，a l l t h e s ea b o v ep u tt h em o d e m l o g i s t i c ss y s t e ma c t i v i t ya n dv i t a l i t y , a c c o r d i n g 幻t h ec o n c e p to fs u p p l yc h a i n ． i nO U rd i s s e r t a t i o n ，w er e g a r dt h em o d e ml o g i s t i c ss y s t e ma sad y n a m i cn e t w o r k ss y s t e m 、w h i c hi s c o m p o s e do fl o g i s t i c st e r m i n a l s ，t r a n s p o r t a t i o nf a c i l i t i e s ，a n dt r a n s p o r t a t i o nl i n e s ．t nf a c tt h e r ee x i s tt w o t y p eo fl o g i s t i c so r g a n i z a t i o nm o d e ：d i r e c ts h i p m e n ta n dd i s t r i b u t i o nv i ad i s t r i b u t i o nc e n t e ro rl o g i S t i c s c e n t e LL D - C E D ( L o g i s t i c sc e n t e ra n dD i s t r i b u t i o nc e n t e rw i t ht h r e es t e p ：C o l l e c t i o n ，E x c h a n g e ，D e l i t e r y ) i se f f e c t i v el o g i s t i c so r g a n i z a t i o nm o d e ，a n di ti sf i ti nw i t hm o d e r nl o g i s t i c s ，t nL D - C E D L o g i s t i c sc e n t e r a n dD i s t r i b u t i o nc e n t e rp l a yf u n d a m e n t a lr o l e si nt h el o g i s t i c ss y s t e mt o g e t h e r , s ot h e ya r et h em a i no b j e c t o f s t u d yi no u r d i s s e r t a t i o n ． T h i sd i s s e r t a t i o nf i r s ts 。