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物流配送车辆路径优化方法研究

钟石泉  
【摘要】: 目前,国际物流业正朝着高度专业化和社会化的方向发展。近年来,虽然我国物流业取得了很大的发展,但与国外发达国家相比,仍有较大的差距。在物流各环节中,物流配送对物流企业增加利润起着关键作用,车辆路径问题(VRP)作为解决物流配送问题技术的一部分,得到越来越多研究学者和物流企业的重视。 VRP是一个典型的NP-hard问题,即使在客户规模比较小的情况下,求解也比较困难。因此,研究求解各种条件下VRP的有效算法显得尤为重要。从目前的研究状况来看,虽然对VRP的研究得到了重视,但是仍没有对实际VRP面临的各种情况进行深入的探讨,而且成果比较分散,无论是研究的深度和广度,都不能满足当今物流业迅速发展的需要。 本论文的主要研究内容及创新点如下: 一、设计了求解CVRP的分支切割算法。采用多种切割面,提出新的分支规则、节点选择与删除规则、切割面库更新规则等。通过与国内外算例进行比较,体现了本文提出的算法性能优越性。 二、对多种智能算法在容量约束VRP条件下的性能进行了分析和比较,分析多种算法在处理具体VRP问题时的优、劣势,找出了最适合优化VRP的智能算法。 三、提出了核心路径的概念,并设计了求解CVRP的核心路径禁忌算法。通过对标准数据库进行测试,该算法的优化能力、运算速度和稳定性与同类算法相比具有较大的优势。 四、对各种静态非满载VRP进行比较系统的研究,主要包括:单车场单送货/单集货车辆路径问题;单车场集送一体化车辆路径问题;单车场开放式车辆路径问题;多车场单送货/单集货车辆路径问题;多车场集送一体化车辆路径问题。 五、本文对实时车辆路径问题进行了研究,能应用到当车辆从配送中心出发后,顾客要求突然发生改变后的紧急调度情况,是对更复杂、更接近实际的VRP问题应用的初步探讨。 六、本文提出了物流配送均衡原理,建立了考虑物流配送中心选址的VRP问题的双层规划模型,并设计了优化算法,是对集成物流环境下车辆路径问题的扩展。 七、将能力约束车辆路径问题与自动化仓库拣货问题进行了比较,将研究成果应用到了企业实际当中,具有较大的应用价值。


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