物流配送最优路径规划.doc

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关于交通运输企业物流配送最优路径规划的

研究现状、存在问题及前景展望

摘要：

本文综述了在交通运输企业的物流配送领域最优路径规划的主要研究成果、研究存在问题及研究方向。

主要研究成果包括运用各种数学模型和算法在运输网中选取最短或最优路径；从而达到路径、时间最优和费用最优；以及物流配送网络优化、车辆系统化统一调度的发展。

今后研究的主要方向包括绿色物流，运输系统及时性和准确性研究等。

关键词：

物流配送；最优路径；路径规划

OverviewofschemeonShortestLogisticsDistributionRouteinTransportationIndustry

Student:

WanLuTutor:

ChenQingchun

Abstract:

Thispaperreviewedoftheoptimalpathplanningaboutthemainresearchresults,problemsanddirectioninthefieldoftransportationenterpriselogisticsdistribution.Mainresearchresultsincludeusingvariousmathematicalmodelandalgorithmselectionoroptimalshortestpathinthenetwork.Sowecanachievetheoptimalpath,theshortesttimeandminimumcost.Atthesametime,logisticsdistributionnetworkoptimization,thevehiclesystematicdevelopmentofunifiedschedulingaretheresearchissues.Themaindirectionoffutureresearchincludegreenlogistics,transportationsystemaccuratelyandtimelyresearchandsoon.

Keywords:

LogicsDistribution;OptimalPath;PathPlanning

引言

物流业在我国的新兴经济产业中占据了重要了地位，称为促进经济快速增长的“加速器”。

而物流配送作为物流系统的重要环节，影响着物流的整个运作过程以及运输企业的发展趋势和前景。

采用科学、合理的方法来进行物流配送路径的优化，是物流配送领域的重要研究内容。

近年，国内外均有大量的企业机构、学者对物流配送中最优路径选择的问题，进行了大量深入的研究，从早期车辆路径问题研究，到根据约束模型及条件不断变化的车辆最优路径研究，以及随着计算机学科的发展而推出的针对物流配送路径最优化的模型和算法等方面，都取得丰硕的学术成果。

但是对于绿色物流配送的研究仍然不足。

鉴于物流配送最优路径研究的重大理论意义和实践价值，为对我国物流配送的效率水平有一个系统的理解和把握，有必要对现有成果进行统计和归纳。

本文尝试对我国运输企业物流配送最优路径规划进行探讨，以期为今后做更深人和全面的研究提供一定的线索和分析思路。

1国内外研究现状

1.1国内研究现状

1.1.1主要研究的问题

国内对于物流配送的研究内容，概括提炼为物流配送中心选址，系统内部作业与管理，专业市场物流配送模式，配送中心布局与建设，基于电子商务的物流配送，物流配送路径优化和物流配送车辆调度等七类问题。

其中对最优路径规划问题的研究主要在管理、基础建设、系统规划以及技术等方面。

研究方法概述有运筹学方法，仿真技术评价方法，单一遗传算法，遗传算法与其它方法结合，现状分析与对策建议等。

中国台湾近年来，对个性化消费的要求高，商品的多样性、独特性需要零售商店的种类数量繁多，因此在运用专业的物流配送来降低配送成本提高配送时间和效率就方面的研究较多。

王静（2013）在《浅析我国市内物流配送发展》[1]中认为，我国市内物流配送发展中还存在标准化操作缺失，配送过程的通畅性较差。

配送规模出现瓶颈，统一调度困难等问题。

这些问题的存在都同物流配送主体系统不完善有关，或在不同程度上制约着配送主体的发展。

胡云超等（2013）在《城市绿色物流配送体系构建研究》[2]提出，城市物流配送的问题主要表现为物流配送车辆进城难、道路通行很难和装车卸货停车难等问题。

从而导致企业物流成本不断升高，增加迂回交通，对城市交通干扰严重，增加社会成本和环境成本。

计娜（2013）在《浅析我国物流配送发展现状》[3]一文提出，我国的物流配送基础设施的配送发展到了瓶颈，物流模式粗放过于粗放，配送技术非常落后，配送的人员整体素质不高。

陈远等（2012）在《基于GIS物流配送路径优化算法》[4]一文中提出，当前解决时间最优与调配点最优问题，是对于物流配送路径选择问题研究的重要方面。

1.1.2主要研究成果

物流配送路径优化问题通过对物流配送网络系统分析，物流配送路径优化的研究达到了进一步降低日益复杂的物流配送成本的研究目的。

王静（2013）在《浅析我国市内物流配送发展》[1]总结出“延续现有模式，改变传统思维；优化送货线路，降低配送成本”。

“延续现有模式”就是保持按照线路送货的现有的成功模式；“改变传统思维”就是打破一车一线的日送货方式的传统思维；“优化送货线路”就是在原有送货模式下，将城区一天的多条配送线路整合为一条，实现串联出车、多车一线的送货新方式；“降低配送成本”就是在新的送货方式下，实现至少N-1辆车的100%满载率，减少出车次数，从而降低配送成本（N为城区一天出车送货的次数）。

并提出以顾客为核心的增值服务、满足顾客促销为核心的增值服务、创设施增值服务、信息作业的增值服务以及代理人增值服务。

提出将配送运输过程归结为表述问题的数学模型，设计求解问题的算法，然后用计算机求得合理可行的优化方案，主要是车辆分配和配送路线的生成，所有车组均由先进的计算机网络系统进行统一调度。

姚文隽（2013）在《物流配送网络优化研究》[5]中提出配送中心需要作的决策是如何选择配送路线使得总的测运输距离最短，同时既能满足客户对时间的需求，又能满足配送中心节约成本的要求。

运用基于动态规划的Dijkstra算法，对Dijkstra算法加以改进，即依据节点的地理位置，把网络分成若干子网络，各网络由后至前依次利用Dijkstra算法搜索，降低每次求解的节点数和路径数，从而提高路径搜索效率。

以此达到配送网络的优化。

王天成（2013）在《物流配送车辆优化调度问题概述》[6]中指出从1959年首次提出物流配送车辆优化调度问题直至发展到今天，物流配送行业一直致力于在满足一定约束条件下（包括用户需求和现实因素的限制等），选取最为合适的行车路线，争取最大面积覆盖取送货点，优化各项指标，最终实现效益的不断攀升。

当前对于物流配送车辆优化调度问题的研究，模型设计比较简单，而且将影响因素孤立开来，使得构造的模型与现实复杂的情况出入较大。

其次，典型模型的设计与实际情况不符，如典型模型默认是集货送货一体化的问题。

实际上，大部分物流公司的业务是集货任务、送货任务、集送一体化任务混合在一起的，在物流配送中需要综合考虑，统一安排车辆。

另外，在模型的设计中并未考虑到一些突发情况，过于公式化，导致在实际应用中比较局限。

对于物流配送最优路径的各种模型以及算法已经较为成熟。

目前，解决物流最短路径问题的算法较多，普遍使用的是Dijkstra算法和Floyd算法，但是每种算法都有一定的缺陷，并且实际问题也更为复杂。

1.1.3存在的研究不足

通过阅读相关的参考文献发现，国内研究存在不足之处，即对于交通运输企业最优路径选择在应急状态下的调整规划，以及偏于地区、农村地区的物流配送问题等。

受到自然环境、突发事件等影响的物流运输路径选择的问题研究较少。

市内物流所反映的问题比较多，故讨论研究的学者也很多，但对于广大乡镇领域的物流问题很少有人涉及。

对电子商务的认识仅局限于信息流、商流和资金流的电子化，忽视物流的电子化过程。

1.2国外研究现状

1.2.1主要研究的问题

国外发达国家的物流配送发展起步早，并且受土地人口、地方文化以及科学技术影响，发展比国内要快要好。

美国是物流最发达、最先进的国家，日本的物流观念虽然在50年代才从美国引入，但发展迅速，并形成了自身独特的管理经验和方法，已成为现代物流的先进国家。

由于美国人对货物的质量等多项指标的要求较高，所以对于配送中心的服务的及时性、准确性以及提高质量等方面研究较多。

而日本对即时送货的要求也高，追求配送的时效性，在如何实现准确高效方面的研究比较多。

MatthewJ．Roor等在《一个基于主体建模的物流服务概念框架》[7]中指出，在过去的几十年里,货运方式多种多样，供应链管理和运筹学方法达到了提高效率的目的。

每个在货运系统中扮演相互联系重要角色的因素,他们随时间变化的相互作用的重要性在于可以发展更多的货运系统公共部门行为模型，提出了货运微观仿真模型的概念框架。

这个框架在本质上更全面,为代表的商业从基本长期决策，短期运营决策提供一个一致的和系统化的框架。

1.2.2主要研究成果与不足

美国、日本的经济实力雄厚，科技发达，物流发展的历史悠久，对应的机械化自动化的程度较高。

日本配送中心为满足顾客的即时需要，强化供货枢纽的战略功能，通过提高商品的质量，增加商品的种类花样，提高供货的频率等方式。

通过提高综合物流的管理能力控制物流成本；增强物流配送中心应对经营规模的不断变化的能力。

物流配送的管理方式必须从各国的实际情况出发，根据本国的商品流通特点和地域特征等因素综合考虑。

如美国主要向机械化和全球化发展，而日本则主要考虑成本和操作规范。

另外国外少有学者对物流成本与人员成本之间关系进行研究。

1.3国内外研究进展

物流业和配送业近几年在我国迅速崛起，车辆优化调度问题也日益重要。

但是由于我国在这方面起步晚，发展速度缓慢，无法满足日益增长的需求。

同时对于通用理论的研究较少，对于应用性研究也过于局限。

在美国服务多样性及服务水平的高要求，也对物流管理提出了更高的要求，因此，在物流理论和决策方法的研究如物流总成本分析、供应键管理及一体化，物流服务水平的涵义及评估方法，人工智能及专家系统在物流决策中的应用等方面都取得了许多的成果。

在“美国运输部1997－2000财务年度战略规划”中，美国克林顿政府的运输部长R.E.Slater提出，美国应建立一个国际性的以多式联运为王要形式，以智能为特征并将环境包含在内的运输系统，该系统将是世界上最安全、最易得、最经济和有效的系统。

同时指出，数据和信息的收集和传播、知识的创新和共享对国际运输业的发展是非常重要的，该报告对推动美国运输和物流的发展起到重要的指导作用。

YasanurKayikci在《联运货运物流中心位置决定的概念模型》[8]一文中指出，持续增长的货运交通拥堵和空气污染在城市和土地利用发展失衡和低效的增加推动公共机构和用户找到替代的物流解决方案来缓解货运的问题。

联运货运物流中心扮演着重要的角色在实现社会经济和环境可持续发展提高的最优集成不同模式提供一个有效的和具有成本效益的使用交通系统通过面向客户，上门服务，有利于交通运营商之间的竞争。

在日本，物流业致力于社会资本的合作与集中使用，消除物流瓶颈建设国际港口、机场及相应的疏港高规格的道路，主要干线铁路、公路的建设，提高运输能力；建设大都市圈物流中心。

在法规和政策进一步推动物流的效率化；物流系统要实现信息化、标准化；实施无纸贸易；对都市内物流要建立道路交通的畅通机制，提高汽车装载效率，提高物流服务质量，减轻环境负担，对地域之间的物流要进一步完善多种方式运