顺丰速运蚌埠市物流配送线路优化研究毕业设计Word文档下载推荐.docx
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关键词：
物流；
配送线路；
节约里程法；
优化
ResearchontheoptimizedmethodoflogisticsdeliveryrouteofSFEXPRESSinBengbucity
Abstract:
Logisticsanddistributionisanimportantpartofmodernlogistics,inordertoimprovedistributionefficiency,reducelogisticscostsandimproveservicequality,tooptimizeyourdistributionprogram.Throughtheoptimizationofthedistributionline,youcanimprovetheoperationalefficiencyofenterprises,reducedistributioncosts,logisticsanddistributionscientific.SFEXPRESS:
astudyinBengbucity,variousdistributionnetworkthroughfieldsurveys,analysisofexistinglogisticsanddistributionprogram,savingalgorithmonoptimizationoflogisticsnowline,arrivedatapreliminaryoptimizationofdistributionlines;
andonthebasisoftakingintoaccountcargocarried,gotanothersetofoptimizations.Twooptimizationschemesrelativetoexistingprogramshavebeenimproved,youcanchooseaccordingtotheactualsituation.Bysavingalgorithmtooptimizedeliveryrouteimprovesvehicleloadingrate,reducedistributioncosts,increasetheeconomicefficiencyofenterprises.
Keywords:
logistics;
deliveryroute;
SavingAlgorithm;
optimization
顺丰速运蚌埠市配送路线优化研究
1概述
1.1课题研究的背景及意义
伴随世界经济的高速发展，在激烈竞争的市场环境中，企业在经营活动中对快递行业商业水平的要求越来越高。
普通的物流及邮政服务已经无法满足企业越来越高的要求。
所以作为一个新的分支——快递服务（Expressservice）逐渐产生[1]。
调查数据表明，在我国，由于需求的不断增长，快递行业的发展速度已经超过了国民经济发展的平均速度。
据统计，GDP每增长1%，快递行业市场规模将扩大3.13%。
我国GDP与快递市场规模的扩大紧密联系[2]。
顺丰速运（SFEXPRESS）是一家以国内及国际快递为主营业务的综合性服务企业，是国内快递企业的佼佼者。
自1993年成立到现在，顺丰已基本完成了全国范围的服务网络布局，在国际上也取得了一定的成绩。
在不断发展的同时，顺丰努力提供更好的服务，不断提高服务质量，满足客户的需求。
在保证服务质量的同时，尽快的将货物送到顾客手中就成了企业和客户不断追求的目标，在最短的时间里将客户的货物完好的交到客户手中，是一个快递企业不懈的追求。
快递服务的运输路线涉及到快递市场需求、快递网点分布、目标客户位置等多方面的内容。
本课题通过对蚌埠市顺丰速运的网点分布及现有的配送路线的调查研究分析，结合目前国内外有关配送路线优化的研究现状，利用管理运筹学及交通规划的相关理论和方法，对蚌埠市顺丰速运配送的路径进行优化研究，得到蚌埠市顺丰速运的配送路线优化方案，缩短其配送路线，节省运力，实现企业经济效益的同时也为广大客户提供更加优质的服务，使运输水平得到不断提高，更为企业甚至整个行业的发展提供了经验。
同时对方案进行可行性分析，以使得方案的合理有效实施得到一定保证，避免由于研究的错误导致企业的损失。
最终达到优化配送路径，提高企业效益的目的。
1.2国内外相关研究现状
受经济水平的影响，国内外对配送线路的研究差距较大，国外对快递行业的研究由来已久，同时也取得了一定的成果，但目前专家学者的研究主要集中在管理层面，而对具体配送路线的优化相对较少。
国内的研究大多是以国外的研究成果为基础，进行优化改善的。
1.2.1国内研究现状
由于我国快递行业发展较晚，对这方面的研究也很少，但随着近几年我国快递市场的迅速发展，许多专家学者也注意到了这个领域，正逐步对这个领域进行开发和研究。
理论方面，王成金认为物流企业的空间网络由内部空间和外部空间网络组成，内部空间网络包括物流企业城市网络和区域网络，他还以城市网络为研究对象，对空间区位进行了分析[3]。
张哲辉指出，快件配送中心、集散中心和网络为快递网络的基本要素[4]。
刘海涛建立了快递企业城市网点布局优化的标准、原则、模式和流程等，并通过案例分析法和实习调研法进行了研究网点布局优化，其目的是寻求网点数量与空间层级布局的最佳模式[5]。
李长江提出，我国物流企业的经营范围和目标，是形成由点、线、面组成的全国性物流网络。
根据流量和流向，在物流产生地和目的地及中转点设置网点，可以提高物流服务质量[6]。
郝聚民在文献中认为，物流企业的物流网络直接影响其物流空间的发展前景[7]。
汪寿阳、林岩等对选址路径问题的研究进行了分析。
祝崇隽较全面的回顾了VRP领域的最新进展；
谢秉磊、郭耀煌等对动态VRP的最新发展作了评述。
计算方面，国内多是依据国外一些算法发展而来，鞍山钢铁学院李大卫等和东北大学姜大立等分别针对有时间窗和无时间窗约束下的车辆路径问题用基因编码遗传算法求解，结果在较快速度下得到了最优解。
西南交通大学的李军针对有时间窗的车辆路线安排问题提出了一种利用节约法的启发式算法。
目前，我国对车辆路线问题的研究还处于起步阶段，与国外相比差距还比较大，但随着国内物流行业的迅速发展，也取得了一些成果，尤其是启发式算法，利用启发式算法解决车辆路线问题可以很好的克服用线性规划求解的不足，所以在求解最短路线问题中取得了较丰富的成果，但是利用启发式算法对客户较多的实际问题求解还是比较困难的。
郭耀煌、李军是国内第一批研究VRP的学者，他们用传统启发式算法解决了一些相对简单的VRP问题，如送货点比较少得容量约束、时间窗约束VRP[8]；
蔡延光用遗传算法、模拟退火算法等研究重载VRP问题，取得了一些成绩。
张涛等通过遗传算法来保证搜索的全局性，用3-OPT算法来加强局部搜索能力，得到针对VRP的混合算法；
谢秉磊、郎茂祥等用遗传算法在容量约束和时间窗约束的VRP上做了一些工作。
尽管国内学者在VRP的研究方面已经有了一定的成果，但是总的说来还是处在起步阶段。
1.2.2国外研究现状
Pirkul与Jayaraman建立了一个配送策略模型，但这个模型仅从一个配送中心来限制用户的供应需求，应用范围比较狭窄，没有建立配送策略模型，具有一定的局限性。
尽管国外对物流配送的定量研究成果颇多，但是涉及到快递企业配送定量研究相对较少，而快递企业在配送过程上更具复杂性，需要在理论上不断的创新。
Karen2001年在《Designandoperationofmultimode》一文中研究了包裹快递运输企业的物流系统设计方案和运作规划战略，这些企业具有多种运输方式并且能够提供多种服务水平，作者研究了长期战略决策问题和短期战略决策问题，建立了连续逼近模型和数值优化模型的组合模型，说明了这两种模型的互补性，提出了快递的运输网络和地面运输网络的整合方式，通过模式方法对运输网络路径问题进行了优化。
在国外一些物流发达的国家，对车辆路线问题的研究较早，也取得了丰富成果，物流配送车辆优化调度问题最早是由Dantzing和Ramser于1959年首次提出的。
主要包括运输路线安排问题（VRP）。
自此，很快引起运筹学、应用数学、组合数学、图论与网络分析、物流科学、计算机应用等学科的专家与运输计划制定者和管理者的极大重视，成为运筹学与组合优化领域的前沿与研究热点问题。
各学科专家对该问题进行了大量的理论研究及实验分析，取得了很大进展。
该问题一般定义为：
对一系列装货点和（或）卸货点，组织适当的行车线路，使车辆有序地通过它们，在满足一定的约束条件（如货物需求量、发送量、交发货时间、车辆容量限制、行驶里程限制、时间限制等）下，达到一定的目标（如路程短、费用最少、时间尽量少、使用车辆数尽量少等）。
国外的研究主要集中于如何使所使用的车辆数量最少或运输距离最短，没有涉及物流配送中的一个更为重要的方面，即最小配送费用。
在算法方面，求解该类的问题优化方法主要有动态规划法、遗传算法等。
可见，国外学者对于快递配送的研究很多是为了满足广大的市场需求，基本是在网络设计和优化层面上的，并且研究已经具有一定的深度，对本文的研究也有很大的帮助。
国外车辆优化调度问题的研究成果在生产、生活方面已经得到了广泛的应用，像连锁商店的货物配送及路线优化、工厂产品的配送及路线优化、报纸期刊的发送及路线优化、电商货物的配送及路线优化、公共交通的路线优化等等。
目前，国外对车辆路线问题的研究已取得了很大的成绩，其理论成果不仅在公路运输方面得到了广泛的应用，在水运、铁路、航空、通讯、电力、计算机应用等领域也有一定的应用。
1.3研究思路
首先通过网上查询及亲身走访等途径，得到蚌埠市顺丰速运现有的网点分布、配送路线及其配送方案，在条件允许的情况下，对其配送过程进行全程跟踪，找出在配送过程中存在的问题，以及可能进行完善的地方，并进行详细记录；
然后运用相关交通规划及运筹学知识，对现有的配送路线进行针对性研究，得出现有配送路线的合理性，并通过计算得出理论上较为准确的配送路线，同时对配送过程的各个环节进行研究分析，争取做到每个环节的最优。
最后将研究得出的方案与实际情况相结合，对实际操作过程中的一些无法克服的情况进行考虑，得出最终的优化方案。
另外，由于社会的迅速发展，快递行业也在不断发展，因此，考虑到快递服务范围及业务量的增长，可以对优化的方案进行进一步的优化，得到一套相对长久的配送方案。
2快递及配送线路优化概述
2.1快递的概述
2.1.1快递的定义
快递（Express），又名速递Courier），是一种具有邮递功能的门到门物流活动，即快递公司通过公路、铁路、空运等运输方式，将客户的需要的货物快速及时的送达客户手中[9]。
2.1.2快递业务的流程
快递服务的基本流程包为收寄、运输、分拣、投递和签收5个环节。
快递业务的基本流程如图2-1所示：
图2-1快递业务流程图
2.2快递配送的影响因素
快递服务业务实“门到门”、“桌到桌”的直达式服务，运转非常灵活，效率高。
但随着竞争的日益激烈，各大快递公司都在不断寻求更高效优质的服务，来满足客户不断提升的要求。
快递公司要想实现这一目标，就必须从以下几个方面入手：
⑴车辆数量若配送车辆太少，就会增加运输费用、车辆运输压力及因不能及时取送件而造成的响应延迟费用，更会对企业的信誉造成不良影响，导致客户减少、业务量下降。
若配送车辆太多，会增加快递企业的基础设施建设费用和运营费用，所以，配送车辆数量对企业的效益及服务质量都会产生很大的影响，根据企业的实际情况确定配送车辆的数量就显得尤为重要。
⑵车辆配送次数快递配送次数的多少也直接影响快递企业的经济效益，次数太多会造成配送费用及配送里程的增加，而配送次数太少会延长配送的时间，更是快递行业的大忌。
所以车辆的配送次数要根据配送车辆数量、每日配送快件的数量、配送的线路、以及目的地的分散程度来决定。
⑶配送的线路快递配送是短距离、较小规模、频率较高的一种配送形式，一般以汽车或电动车作为运输工具。
配送线路的选择一般以城市主干道为主，并要连接每次配送的目的地，以最小的配送里程、最短的配送时间完成货物的收送。
⑷服务的范围快递配送的服务范围一般是一个城市，正是由于概念上的服务范围上较窄，使一些偏远地区的快递服务比较落后，例如一些偏僻的山区、县城，整个县城不过几平方公里的面积，所以人们则不需要此服务。
因此服务范围定义过窄对快递行业的全面发展是一种束缚。
服务范围的扩大对整个快递行业的发展无疑是较好的，不过服务范围的拓宽要有一定的限度，这样才能更好地满足客户的时间需求。
虽然服务范围较小，但是由于配送点的杂、小等特点，在快递的服务范围内还应该有一个明确的分区，这样可以更好的完成快递公司的网络布局，有利于快递企业在一个城市的门店选址规划。
2.3车辆路线优化概述
2.3.1车辆路线问题
车辆路线优化，就是为了解决车辆路线问题（VehicleRoutingProblem，简称VRP），通过提高车辆装载率，减少车辆的空驶里程，减少车辆在配送过程中出现的的不合理运输现象，在配送活动中，根据客户需求、道路水平、车辆等情况，按照一定的目标，为车辆设定最佳配送路线[10]。
车辆路线问题（VRP）可描述为：
给定一系列的客户点和车场，车辆从车场出发，在一定的约束条件下，有序的通过这些客户点完成配送任务，最后返回指定位置，使总费用最小。
VRP示意图如图2-2所示：
图2-2□表示设施○表示客户↗表示运输路线
2.3.2车辆路线问题目标
车辆路线问题的目标有以下五个：
⑴运输成本最小，运输成本包括车辆行驶过程中产生的费用（人员、油耗、折旧等）；
⑵路线里程最小，即所有配送车辆行驶的总里程最小；
⑶车辆数最小，即对于同一配送任务，在保证完成任务的前提下，负责配送车辆数最小；
⑷服务水平最高，对所有客户的需求综合考虑，使客户满意度最大化；
⑸其它目标，如车辆空载里程最小，完成配送时间最小等[11]。
3蚌埠市顺丰速运情况介绍
3.1顺丰速运概述
顺丰速运（集团）有限公司（以下简称顺丰）于1993年在深圳成立，是一家以国内、国际快递及相关业务为主要经营对象的综合性服务企业。
自成立以来，顺丰始终以客户的需求为核心，不断提高自身的服务质量，以满足广大客户的需求，积极拓展服务范围，在大中华地区（包括港、澳、台地区）建立了庞大的信息采集、市场开发、物流配送、快件收派等业务机构，建立起了服务客户的全国性网络，同时，也积极拓展国际业务，目前已开通新加坡、马来西亚、韩国、日本及美国业务，逐步成为一家国际性的快递企业。
长期以来，顺丰不断投入资金加强公司的基础建设，实现了服务网络的广泛覆盖。
同时积极研发和引进具有高科技含量的信息技术与设备，不断提升作业自动化水平，实现了对快件流转全过程、全环节的信息监控，促进了快递网络的不断优化，确保了服务质量的稳步提升，奠定了业内客户满意度的领先地位[12]。
3.2顺丰速运网点分布
顺丰速运自1993年成立以来，不断扩大自身的服务网络建设，为今后的发展打下了坚实的基础，服务网络的广泛覆盖，是快递企业业务量的最根本保证，更是企业长远发展的前提，下面简单介绍下顺丰速运的网络布局。
顺丰在中国大陆：
作为顺丰速运的主要经营市场，顺丰速运已基本完成对大陆的网络布局，其网点基本覆盖了全国各个省市（西部一些地区较少），目前其营业网点数目已超过2000，能快速完成对全国各地快件的收发。
其网点分布情况如图3-1所示：
图3-1顺丰速运网点分布图
顺丰在中国香港：
顺丰速运早在成立初期就在香港取得了一定的市场，其营业网点覆盖了香港的大多数地区（仅离岛区尚未开通）。
顺丰在中国台湾：
2007年顺丰进入台湾，很快其营业网点就广泛覆盖了台湾的主要城市，并取得了较快发展。
顺丰在俄罗斯：
2008年与俄罗斯顺丰公司合作，目前可收取北京、天津、济南、青岛、烟台、河北及东北部分城市至俄罗斯的快件。
3.3顺丰速运配送中心选址分析
3.3.1配送中心概述
⑴定义配送中心是指商品集中出货、保管、包装、加工、分类、标示价格标签、装货、配送的场所或经营主体[13]。
⑵功能配送中心是专门从事货物配送活动的经济组织，也是集加工、理货、送货等功能与一体的物流据点，是集货中心、分货中心、和加工中心功能的综合[14]。
配送中心具备一些基本功能，如图3-2所示：
图3-2配送中心功能图
3.3.2配送中心选址的原则
⑴系统工程原则配送中心需要完成对货物的收验、搬运、装卸、储存、包装、分拣、配货、送货、信息处理等一系列工作，如何使这些工作之间能够协调、高效的执行，至关重要。
其中的关键就是对配送中心的物流量进行详细的分析并作出合理的预测，从而把握住各项工作的最佳流程。
⑵价值工程原则随着市场竞争环境的日益激烈，客户对配送的准时性要求越来越高，在满足客户需求的同时，还需要考虑配送成本，使企业的经济效益和社会效益最大化，而配送中心选址方案的确定就是其中关键一环，与企业配送成本和长远发展息息相关。
⑶发展的原则在进行配送中心的选址时，应考虑方案的选择有较强的应变能力，以适应业务量的增长和服务范围的扩大。
在规划设计之初，就应该考虑到今后的发展[15]。
3.4蚌埠市顺丰速运门店分布情况
通过上网及走访查询，得到了目前蚌埠市区的顺丰速运门店分布情况，如图3-3所示：
图3-3蚌埠市顺丰速运门店分布图
具体位置为：
中转场：
长征北路868号
门店一：
胜利东路与学翰路交叉口
门店二：
解放路师范府邸小区
门店三：
延安路与东海大道交叉口南（民政家园小区）
门店四：
升平街阳光水岸小区东门
门店五：
朝阳路与东海大道交叉口南200米（天一花园北门口）
各门店的分布基本符合配送中心的选址原则，能够完成对蚌埠市各个地区的货物配送。
其现有配送方式是由中转场分别与各个门店之间进行独立配送。
每个门店配有一辆顺丰专用运输车辆，负责将门店接收的货物运往中转场，并将该门店负责配送的货物由中转场运往门店。
其配送路线图如图3-4所示：
图3-4□表示设施○表示客户↗表示运输路线
4蚌埠市顺丰速运的配送路径优化
4.1配送路径优化的基本步骤
⑴确定目标进行配送路经优化的目标是根据配送的具体要求、配送企业的实力及客观条件来确定的，有以下目标可供选择。
①效益最高指以利润最高为目标。
在以利润最高为目标时，除了考虑企业当前效益外还要兼顾长远效益。
由于效益与企业的各种活动都息息相关，与配送路线之间的联系很难通过简单的函数关系来表达，所以一般不选择以效益最高作为目标。
②成本最低成本和配送路线间的联系比较紧密，尽管计算各配送路线的运输成本比较复杂，但与以效益最高为目标相比较简单，比较实用。
由于成本直接影响最终效益，以成本最低为目标实际上还是选择以效益最高为目标。
③路程最短当成本受路程的影响较大，而受其他因素的影响较小时，则路程最短为目标，可以简化计算，避免一些不易计算的影响因素，但很多时候，路程最短并不意味着配送成本就最低，还受到道路条件的限制。
④吨千米最小吨千米最小常作为长途运输时选择的目标，在存在多个发货站和多个收货站且又是整车发货的情况下，选择吨千米最小为目标可以取得满意的结果。
在配送路线优化是一般不选择该目标。
⑤准时性最高准时性是配送服务的重要指标，需要以满足客户的时间要求为首要任务，这样就很难考虑到成本因素，有时甚至要增加成本来满足准时性要求。
在客户对准时性有较高要求时可以采用这一目标。
⑥运力利用最合理运力和配送成本有较大关系，在企业现有运力有限，而一时又无法得到有效满足时，可以考虑采用这一目标，通常可以和路程最短结合使用。
⑦劳动消耗最低以配送人员最少、油耗最低、人员工作时间短等劳动消耗为目标确定配送路线。
⑵确定配送路线的约束条件以上目标在实现时都受到许多约束条件的限制，必须在满足这些约束条件的限制下才能取得成本最低或路程最短等目标。
一般的配送约束条件有以下几项：
①满足收货人对货物质量、数量、规格的要求；
②满足收货人对货物到达时间的要求；
③各配送路线上的货物量之和不得超过车辆容积和载重量；
④在配送中心现有运力的范围内。
⑶选择优化方法进行优化常用的配送路线优化方法有经验判断法、综合评分法、和数学计算法。
根据实际的情况选择合适的方法对配送路线进行优化。
调查得知蚌埠市顺丰速运配送货物是由一个配送中心配送（中转场）至多个客户（门店），属于分送式配送，指一个供应点对多个客户的共同送货。
在分送式配送中，节约里程法是优化配送路线较成熟的方法[16]。
下面就节约里程法做简单的介绍。
4.2节约里程法
4.2.1节约里程法的基本规定
车辆调度程序（VSP-vehicleschedulerprogram）规划法，也叫节约里程法[17]。
最佳配送线路是车辆高效率运行、用车少、距离最短、时间最少、配送成本最低、并且满足所有顾客要求，各配送线路的货物量不得超过车辆的限载量[18]。
利用节约里法进行配送路线优化的主要思路是：
根据配送中心的运输能力及其到每个客户的距离和客户之间的相对距离来制定使总的配送车辆吨千米数达到或接近最小的方案。
为了方便介绍，我们假设：
⑴配送的是同种或相似的货物；
⑵每个客户的位置和需求量已知；
⑶配送中心的运力足够。
利用节约里程法确定配送路线除了使总的配送吨千米最小外，还必须满足以下条件：
⑴满足每一个客户的需求；
⑵每一辆车都不能超载；
⑶满足每一个客户对到货时间的要求[19]。
4.2.2节约里程法的基本思想
如图4-1所示，假设P点表示配送中心。
A和B点分别表示客户1和2，各点之间的最短道路里程分别用a、b、c表示，有两种配送方案可供选择：
一种是两辆车分别单独向A和B点送货，行驶里程为2（a＋b）；
另一种是由一辆车采用巡回配送的方式进行配送，行驶里程为a＋b＋c。
排除道路情况等特殊因素的影响，第二种方式与第一种方式行驶里程之差为2（a＋b）－（a＋b＋c）=
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