物流配送中的路线优化研究物流管理专业.docx
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物流配送中的路线优化研究物流管理专业
题目
物流配送中的路线优化研究
摘要1
第1章引言2
第2章物流配送概述2
2.1物流配送的概念2
2.2物流配送的功能3
2.3配送路线优化的意义3
第3章物流配送模型及方法描述3
3.1节约里程算法3
3.1.1节约里程算法的基本原理3
3.1.2节约里程算法主要步骤4
3.2多回路运输—VRP模型5
第4章亚邦物流公司配送运作现状分析5
4.1公司简介6
4.2公司配送现状6
4.2.1亚邦物流公司配送业务构成6
4.2.2亚邦物流公司家电配送模式7
4.2.3亚邦物流公司家电配送的网络布局8
4.2.4亚邦物流配送信息管理系统现状9
4.2.5亚邦物流公司配送车辆调度现状9
4.3公司配送存在的问题分析10
4.3.1配送路径的不合理10
4.3.2配送成本高10
4.3.3满载率不高11
第5章亚邦物流公司配送路线优化研究11
5.1亚邦物流配送路径VRP模型11
5.2基于节约里程法亚邦物流公司家电配送路径优化12
5.2.1亚邦物流家电配送数据来源12
5.2.2亚邦物流公司家电配送路径优化计算13-19
5.3配送路线优化后的结19
5.4配送路线优化结果对比分析20
第6章结论21
参考文献22
致谢23
摘要
高效率合理的配送是物流系统顺利运行的保证，配送线路安排的合理与否对配送速度、成本、效益影响很大。
正确合理地安排车辆的配送线路，实现合理的线路运输，可以有效地节约运输时间，增加车辆利用率，从而降低运输成本，提高企业经济效益与客户服务水平，使企业达到科学化的物流管理,这也是企业提高自身竞争力的有效途径之一。
物流配送路径优化问题具有很高的计算复杂性，属于无确定解多项式难题，高效的精确算法存在的可能性不大，但可根据启发算法求得近似最优解。
本文首先对物流配送进行概述，然后以新疆国美电器一级仓库向二级仓库配送方案为例，对新疆国美电器的配送现状进行分析，并运用节约里程算法对新疆国美电器的配送线路进行优化，提出最优配送方案。
关键词：
新疆国美电器；配送；节约里程算法；路线优化
第1章引言
随着时代的进步，物流在我们日常的经济生活中起着越来越重要的影响，人们也对此越来越重视，物流发展成了现在非常有竞争力的一个行业。
物流中必不可少的一个环节就是配送，目前，全球的物流都在向着一体化、全球化的方向飞速发展,配送的换页也成为物流整个流程中最重要的一个流程。
配送是一种变相的中介服务，它连接着生产者和消费者。
配送环节指的是根据消费者要求的订货种类、数目，将分发货物和配送货物在物流系统的一个中心站点完成，并且能够准时送给消费者的一个物流流程。
配送是否合理是一个关系到配送系统的重要信息，配送的路线和方式又决定了配送是否合理。
因此，选择合适的配送路线和配送方式，不管是对企业还是对社会都有着非常重要的作用。
先来说说对企业的作用，第一点是把配送的线路进行了优化以后，就可以在最短的时间以最短的路程将物品送到客户手里，大大提高了配送的效率，使得资本的利用率得到提升，而且配送的成本也会大大降低；第二点是可以是物体的运输速度得到加快，能够按照规定时间，积极主动的把货物送到客户手里，这样客户的满意度就会大大的提升；第三点是把配送业务安排的更加合理有效，使得企业能够利用有效的资源干更多的事情，可以帮助企业提升自身在市场上的竞争力。
再说说对于社会的作用，配送的合理化能够拿有限的车辆去运输更多的货物，降低车辆的空载几率，使得社会上的物流运输的成本得到降低，对其他企业也会有一定的促进作用。
而且，经过合理规划的配送还可以降低路上的配送车辆，使得交通拥堵现象得到有效的缓解，降低了噪音污染，对环境的作用也不可小觑。
这篇文章的研究对象是亚邦物流公司目前对配送流程的优化问题，创立一个虚拟现实的模型，使用节约里程算法对这个虚拟现实模型进行求解，而且实现对亚邦物流公司的配送环节的优化措施。
优化完成以后，再进行对以上优化的结果实行研究和总结的工作，最终为亚邦物流公司提出最合理的配送方案，用来降低亚邦物流公司的运输成本，增加企业的竞争力，提高亚邦物流公司的盈利。
第2章物流配送概述
2.1物流配送的概念
物流配送是从商品流通的经营方式看的一种商品流通方式。
2.2物流配送的功能
随着社会经济的高速发展，配送飞速发展，逐渐成为一个成熟的行业。
对物流配送的研究，不仅关系到了物流企业本身，而且关系到了整个社会的繁荣昌盛。
（1）配送使得物流系统更加的完整。
（2）配送使得物流的效益有所提高。
（3）配送横沟降低企业的库存。
（4）配送使得物流变得更加简单，为客户提供了更好的服务。
（5）配送能够使得社会上闲置物品的数目降低。
2.3配送路线优化的意义
对城市配送线路的优化能够使配送的时间降低，配送的里程减少，配送的效率提高，闲置车辆减少，配送的成本降低，配送的速度提升，从而使得客户有更好的服务体验，也提升公司的经济效益，让公司在激烈的竞争市场中立足。
第3章物流配送模型及方法描述
3.1节约里程算法
节约里程算法指的是用来解决运输车辆数目不确定的虚拟现实的问题，它是目前最好的解决虚拟现实模型的方法。
3.1.1节约里程算法的基本原理
节约里程算法最核心的一点是把运输问题里面出现的两个子回路（0，…，i，0）和（0，j，…，0）整理成单一回路（0，…，i，j，…，0）。
将上面的两个子回路成功的合并之后，我们节约里程算法的优势就体现了出来，两个子回路合并后所行使的路程肯定会相较于合并前所行使的路惩有所变化，通过节约里程算法计算出的里程数肯定会下降，这段下降的里程数叫做节约距离
，就像在式子一里面所展示的一样。
（1）
调整的过程在图3-1里面有所展示。
j
j
0
i
0
i
调整以前调整以后
图3-1节约算法的图像描述
3.1.2节约里程算法主要步骤
已知的条件:
需要求出点集
={1,2,…,n},各点的需求量
还有各点之间的最短距离
。
首先我们应该算出一个初始的解。
准确的定下各个车辆需要送达到的点集
让
=1,2,…,n（先让他们点对点的配送）。
其次计算出这种方法的节约度。
把全部的点对点的节约度
计算出来，之后按从小到大排列一下。
最后所有的回路进行合并，从排列最前面的值开始排列，等节约里程
的一栏空了为止,继续进行下面的步骤:
把节约里程
逆序排列,对客户i和j两者之间能够合并的几率（是否能够满足合并所需要的两个条件）进行分析,把i和j两个客户联系起来,就能够得到
。
假如不能够合并,那么九八当前的节约里程从总的节约里程里面扣除，对下一个顾客进行分析。
3.2多回路运输—VRP模型
多回路运输的问题是非常常见的一个调配问题，对于有大量实体对象的样本尤为重要，就像是一个拥有特别多客户的企业。
它的核心问题是怎么实现车辆的调度。
所以，虚拟现实模型也就产生了，成为了解决这类问题首选的方法。
这个问题研究的目标是：
根据顾客的需求设定合适的路线，让车辆更加优化的、有顺序的经过这些客户所在的位置，在一定的约束下（如货物发送量、需求量、行驶里程限制、车辆容量限制等），达成一定的目的（如费用最小，里程最短，时间最短等）。
它包括了关于交通方式和服务对象的一个典型的虚拟现实模型能够像下面一样表述：
（1）基本的条件所有的m辆车必须同在同一个点
，为n个客户运送货物，顾客分别是在
。
（2）模型的目标确定需要出动的总的车辆数目N，并且让这些车辆到同一个回路里，并且所需的费用最少。
（3）限制的条件：
N<=m；而且每辆车最后都要回到出发点
；每一辆车不能超载；还需要考虑时间以及路况等的限制。
第4章亚邦物流公司配送运作现状分析
4.1公司简介
该公司位居江苏省内，在江苏省的物流公司中位居行业的佼佼者地位，长期以来，一直是省政府重点支持的项目。
公司投资金额16亿元，下面专门设立了9家子公司。
亚邦物流建设面积800亩，因为其本身是属于医药物流和家电物流的运营范畴，所以建设的内容也主要涵盖了药品和家电的存储或交易，以及网络信息设备对物流实现掌控等。
4.2公司配送现状
4.2.1亚邦物流公司配送业务组成
该公司的配送业务主要分为两部分，一部分是医药物流配送，一部分是普通商品的配送。
普通商品配送中配送量较大的是家电配送
江苏亚邦医药物流中心主要由医药中心和物流中心两部分组成。
医药配送由医药物流中心完成。
医药物流中心主要是针对医药用品的细分领域而专门建成和运营的业务，这个中心是亚邦物流的基础，企业是在医药相关的原有的基础上发展壮大起来的，经营范围比较广泛，几乎涵盖了目前市面上能够见到的各种药品，比如中成药以及各种生物制药等等。
在运营方式上，走的是中等路线，依靠统一采购的特点降低成本，并且依据亲民的中等价位吸引大量的订单，不断扩大市场，在长江三角洲占有重要位置。
普通商品的配送主要是由商务物流中心来完成。
主要是针对除了医药用品之外的其他物品的配送的业务，是在医药中心的基础上建设起来，并跟随当前物流行业快速扩张的趋势迅速发展起来，商务中心主要是针对大型家电类物品进行的配送，通过信息化的技术把行业内的信息聚拢起来，由总仓向各个地区的分仓库发货。
商务物流中心其具体的配送业务主要包括区域物流中心向分部物流中心的配送，区域物流中心向周边门店和客户配送点的配送业务；以及分部物流中心向周边配送点，客户和城市配送点的配送业务。
本文主要研究的是亚邦物流的区域物流中心向分部物流中心的家电配送路径优化。
4.2.2亚邦物流公司家电配送模式
亚邦物流他的配送模式为三级配送模式，这三级分别是从整体到局部的一个分布阶梯。
一级物流配送中心为区域物流中心，其所在地位于常州市武进区牛塘镇亚邦桥附近。
二级配送中心（分部物流中心）主要位于江苏各个省市级以及以下等区域，三级配送点主要是下属门店，城市物流物流中心和单个客户的宅配点。
图4-1亚邦物理库家电配送模式
常州市区的物流中心，是亚邦物流公司区域物流中心，其共享整个区域的物流库存，通过聚集在一起，分摊租金费用，能够降低成本。
而负责分区物流中心的货物配送，单个门店的买卖配送，就近客户的宅基地配送和线上业务的配送点。
分部物流中心的功能类似于区域物流中心，同样是掌控着各个地区的物流库存，这九个分部点同时承担着货物储存和货物销售的功能，有物流的主要功能，他们配送的范围通常为下属配送点，各个门店的买卖提取，单个客户的宅基地配送，距离分部近的城市的配送，其中配送点的配送主要依赖线上系统的操作，近城市的配送主要是由线下物业配备，存放一些季销品和畅销品。
企业目前的配送模式，主要采取了由总的物流中心，向多个分中心运送的模式，包含两方面的主要内容，一是由总公司向分公司的运送，二是由分公司将需求汇总给总公司，并把相关物资运输到总公司进行统一配送。
本文讨论的主要是亚邦物流区域物流中心（RDC）向分部物流中心（FDC）运输途中的路径优化问题，亚邦物流公司分区物流中心众多，路线复杂，优化之后的成本节约最明显。
4.2.3亚邦物流公司家电配送的网络布局
亚邦物流公司家电配送物流网络主要是由区域物流中心和分部物流中心来构成，区域物流中心位于常州市区，分部物流中心位于溧阳、天宁、新北、武进、高新、横林，金坛，溧阳，武进，常州洛阳，共计有九个，其网络布局如下图所示。
图4-2亚邦物流公司配送网络布局图
4.2.4亚邦物流配送信息管理系统现状
亚邦物流的配送信息管理系统主要是运输管理系统。
其主要由两个部分构成：
SAP主要功能是从企业角度出发，为亚邦物流公司提供物品信息和财务管理相关信息；但是金立系统是一个从用户角度出发的系统，主要管理门店销售，用户下订单管理，包裹的存取管理，以及对系统信息的整合和配送任务的下达，以及配送运输管理的调度，包括对运输环节具体的物资的运输的实现，车辆的维护而和司机的调度等等。
亚邦物流使用运输管理系统进行物流调度的特点是在物流运输前可以充分调度货载资源，对每一个分部区域网点的需求可以尽量满足，同时也在货物调配和配送时间上达到信息化管理。
这种管理方式迎合了当下社会对于物流企业的期望，是较为广泛运用的一种方式。
4.2.5亚邦物流公司配送车辆调度现状
目前亚邦物流的配送车辆，主要选用的是17.5米半挂的高低平板车，这种车辆的特点是具有较大的空间，比较适合中大型电器等物品的配送。
公司配有十五辆大型配送运输车辆，主要配送冰箱彩电洗衣机电视空调等大型货物，其中有九辆货车是用于区域物流中心向九个物流分区进行点对点的配送，主要是分部物流中心有货物上的需求，分部物流公司会配合物流系统传递了物流单，区域物流中心接到物流单经过查询库存和货物整合，一般要求每一个货物需求单有一个最低订货量标准，基本要求满车。
系统处理完毕之后，会将配送任务下达给货车司机，货车司机依据物流单进行配送货物和运输。
其他六辆货车主要提供对单个用户或者销售门店的配送，同时还对九辆点对点货车进行车位候补，以防九辆主货车有需要修缮和车辆损坏的不时之需。
运输管理系统并没有很好的解决九个分部物流中心路径优化的问题，使得亚邦物流在区域物流中心向分部物流中心物流运输途中存在未满载和配送时间长等问题。
同时点对点的单线运输模式也使得公司资源的浪费成为一个不得不重视的问题。
4.3公司配送存在的问题分析
4.3.1配送路径的不合理
一是由于商务中心负责的内容是大型电器相关的物流环节，因此呈现比较复杂的特征，而且由于近些年来短时期内公司业务量的上升，因此要运送大量的物品使得以往的路线的选择有些滞后，和当前的新形势下的运送现状有一定的差异，调整速度跟不上，缺乏科学的规划。
企业从总部向分部发货的时候，由于有九个不同的分部和门店的路径，导致一条路线会有多辆车的情况。
同时在常州周边地区的路线近年来有很多因为修建的原因改道，但是公司没有配合道路的改建而制定最新的路径规划导致有些新司机不熟悉路线而造成的送货时间滞后和服务空缺。
二是因为点对点配送的模式造成配送路线较长，导致路线的多回路和配送里程较长，使得单次配送时间长，很多车辆调度的信息无法到达货车司机的手上，导致的配送沟通的不便和困难。
4.3.2配送成本高
由于配送路径的不科学不合理，直接造成了亚邦物流配送成本的提高。
首先是运输成本居高不下。
企业从总部向分部发货的时候，没有科学设计流程和实际运输路线，所以常有同条路线多辆车同时运送，直接推高了运输过程的油耗和司机的工资要求其次是分公司库存积压严重，主要表现在有时候为了追求减少空载量，就会选择整车配送，给下属公司造成很大的负担。
三是人力物力浪费严重，因为缺乏科学规划和设计，所以在运送中就会着眼于目标，而忽略掉在运送过程中对运距的把握，抬高成本。
4.3.3满载率不高
亚邦物流车辆的满载率也是有其配送环节的问题，由于分部物流中心定时点对点向区域物流中心要求配送货物，时间一般为两到三周。
虽然区域物流中心每次都会要求满载，但是每次区域物流中心向分部调度车辆时总是每次货载率不高。
即使满载，由于公司的点对点配送模式，货车返程的时候空载。
司配送车辆经常出现半载甚至有时候空载，这主要是点对点的配送模式导致的整体满载率率不高，配货司机积极性和责任心的降低，因此对配送路线优化，提升其车辆满载率的研究必不可少。
第5章常州亚邦物流配送路线优化研究
5.1亚邦物流配送路径VRP模型
多回路运输问题在日常生活中非常的常见，而想要解决这样的问题，就要解决车辆的调度问题。
所以出现了虚拟现实模型，虚拟现实模型也成功地解决了许多这类问题。
依据这些数据对亚邦物流商务物流中心的配送系统建立虚拟现实模型。
基本条件：
总仓库必须为分公司运货，本文假设目前的用户顺序为1、2等等，公司使用的车辆，从能量消耗上看是每百公里油耗36L，假如按照当前的油品行情价格，即柴油7.07元/升，目前本文假设司机工资的标准为，每2000公里以内每公里1.15元,假如超过2000公里，那么超出部分的工资为1.45元/公里。
虚拟现实模型的目标：
算出需要的车数N、和每辆车走的路段，把这些车归入一个回路里面，计算这里面所有的费用，并且使得这个费用降低到更低。
限制条件：
（1）17.5米半挂高低平板车可以装56台电冰箱一类的中型家电，而且车辆不能够超载
（2）车辆在运输完以后都要回到原来的地点。
5.2基于节约里程法亚邦物流公司家电配送路径优化
5.2.1亚邦物流家电配送数据来源
目前亚邦物流一类中型家电原来的配送的路线在图一中有所展示:
图5-1亚邦物流公司原始配送路线
各分公司某一周期（二到三周）中型家电需求量如表5-1所示：
分公司
1武进
2横林
3新北
4高新
5钟楼
6溧阳
7金坛
8横林
9常州洛阳
平均需求量（台）
15
25
18
24
16
20
12
17
10
数据来源：
常州亚邦物流内部资料
5.2.2亚邦物流公司家电配送路径优化计算
本文采用节约里程算法的并行方式优化配送路线：
表5-1各分公司的运输距离（单位:
千米）
城市
0牛塘总仓
1武进
2横林
3新北
4高新
5钟楼
6溧阳
7金坛
8横林
9常州洛阳
0牛塘总仓
0
31.44
14.88
3.57
243.3
682.5
100.17
146.72
47.25
59.89
1武进
0
191.6
28.61
14.03
59.02
92.85
13.94
77.6
90.24
2横林
0
121.5
99.7
55.23
114.06
147.03
61.14
73.78
3新北
0
216.1
653.5
1033.4
1499
506.7
630.6
4高新
0
44.66
123.65
170.2
70.73
83.37
5钟楼
0
83.52
130.07
88.08
127.79
6溧阳
0
46.5
54.93
134.63
7金坛
0
101.26
180.84
8横林
0
80.74
9常州洛阳
0
数据来源：
XX地图
为了能够得到最优化的配送方案，现在每一辆半挂能够承载56台洗衣机一类的中型家电，优化过程中不能超出车辆承载量。
首先我们要做的是算出点与点之间的最短距离，依据表5-1里面的各店之间的距离，能够得到下面的矩阵。
在表5-2里面有所展示。
表5-2最短配送路线距离矩阵
之后根据表5-2的最短配送路线的距离矩阵，算出各种路线的距离节约里程数，在表5-3里面有所展示
表5-3配送路线节约行程表
之后从大到小对这些数据进行排列，得到表5-4。
表5-4配送路线节约行程排序表
最后根据配送路线的行程排序表得到优化的线路
1初始解：
就像图5-2所展示的，从配送中心P向分公司配送，配送的线路一共有9条，总共的行驶距离是993km。
图5-2初始解
2二次解
根据节约行程的由大到小的顺序把6--7接入第一条线路里面，就像图5-3里面展示的一样，配送的线路一共有8条，总共的行驶距离为793.51km，一共需要八辆车，6、7分公司总需求为29台。
连接7--8并入配送路线一后，6、7、8分公司总需求量为49，小于一辆车的限载量56台，因此7—8可以放进第一条线路。
第一条线路的行驶距离为297.36km，比之前的距离缩短了，而且少用了两个司机。
3三次解
从大到小安排行驶里程，应该把5--6并入到第一条线路里面，然而，么一辆车只能载56台，第一条线路不能再增加分公司的数目了，因此把5--6加入线路二里面。
同样的理由5—7、6—9都不能并入配送线路一中。
连接4--5组成配送线路二（如图5-4），该路线4、5分公司总需求量为40台。
连接1--4,1、4、5分公司总需求量为55台，小于一辆车的载重限额56台，所以将1—4并入配送路线二中，且配送路线二不能再增加分公司了。
第二条路线行驶的总距离是165.63km，这样，一共有5条路线，总共行驶的距离是619.67km，比第二次的方案有所优化
图5-4三次解
4四次解
接下来的顺序是4——6,1--5,1--6,1--7,2--4,2--5，5—8,1—2因为配送路线二已经不能再增加分公司了，因此这些都不能和路线二有所交涉。
但是把线路8--9连接到路线一里面以后，分公司的总需求量为59台，超出一辆车的载重限额，不符合条件，故不能连接8--9。
同样的道理7—9,2—7,3—5,1—3不可以和线路一和线路二有所交涉。
把它们和2—3连接构成了新的路线--配送路线三（在图5-5里面有所展示），那么二、三两个分公司的总需求量是43，总共的行驶距离时29.76km，这样，就得出了结论，总共的配送的线路一共有4条，用到的司机一共有4人，需要行驶的总路程是61.253km，相比于第三次有所优化。
图5-5四次解
5最终解
通过所有步骤科技实现路线的最佳设置，还留下分公司9常州洛阳没有并到已经优化好的路线中，这是从常州牛塘地理交通条件和成本上考虑的，常州洛阳地处东边，和其他8个分公司离的都比较远，不适合并入前几条配送路线中，适合单独配送。
5.3配送路线优化后的结果
截止到现在，全部的配送路线的优化方案就都做完了，我们一共优化除了四条路线，汽车总共的行驶距离为612.53km，总共需要17.5米半挂高低平板车的数量为4辆。
第一条配送路线的行驶距离是297.36km。
第二条配送路线的行驶距离是165.63km，。
第三条配送路线的行驶距离是29.76km。
第四条配送路线的行驶距离是119.78km。
没有进行优化前运行总路程为993km，优化后与优化前相比，节约了380.47km。
并且由现有的9个司机变为4个司机，由现有的9辆17.5米半挂高低平板车变为4辆。
5.4配送路线优化结果对比分析
这篇文章将根据所需车辆数，总油耗，行驶总里程，总费用和人力资源这些指标，归纳总结优化后的方案，在表5-5中有所展示。
表5-5优化结果的对照表
从上表5-5的比较里面可以知道，假如只从需要的车辆数量来考虑，通过各个方面的优化可以节省大约将近一半的对车辆的需求，这样就会大大节省车辆、以及油耗，节省能源节省成本，会省出更多的车辆用于机动调配，这种处理方法更为高效更为合理，从路程长度来考虑也让行驶的路线更为科学，这就意味着某些油耗的减少、车辆的损耗被避免了，节省了成本降低了，效益就会整体增加。
所以说，经过优化之后企业的效益将会大大增加。
如今各种互联网技术正在高速的发展，企业稍有不慎就会被时代抛在后面。
因此必须尽快优化路径，提高效率，降低成本，使效益最大化，这样的话企业才能健康的运营，所以说，路径优化是首要的工作，如今物流行业仍在高速发展，前期规模和质量都很客观，亚邦物流应该在实际工作当中注重自己的规范性，高质量发展，努力让自己的经营更为精细化。
从而提供更好的服务满足市场的需求和发展，也为自身谋得更长远的未来。
结合总运输里程，车次需求数，人力资源消耗，燃油消耗，支出的总费用这五个角度来分析，优化后的方案比现行的配送路线更优。
第6章结论
物流业近年来的有目共睹，近年来的物流行
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