考虑市区限行的物流配送问题的建模与优化

作     者：赵元贞 

作者单位：东北大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张瑞友

授予年度：2016年

学科分类：12[管理学] 02[经济学] 0202[经济学-应用经济学] 1202[管理学-工商管理] 1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 020205[经济学-产业经济学] 

主      题：限行 物流配送 数学模型 主动禁忌搜索 

摘      要：近年来,随着国民经济的不断发展,机动车保有量不断增加,造成了自然环境污染、交通拥堵等现象,这严重影响了正常的生产生活。因此,各地的城市管理部门提出了各种车辆限行措施,包括分区域限行、分时段限行、分尾号限行等。这些限行政策有的相互交叉,也有的组合使用。例如,很多城市规定:在交通高峰时段等一定时间窗内,大型货车禁止驶入城市中心区域(如某城市的二环内等);而小型货车等其他车辆不受上述时间窗限制。这为物流企业的车辆调度与配送优化提出了更高的要求。因此,本文针对上述分区域分时段分车型限行的物流配送问题展开研究,以适应目前复杂的限行政策,降低物流配送成本,提高物流企业的经济效益。本文主要开展了如下几部分研究工作:(1)在查阅了国内外大量文献资料的基础上,围绕考虑限行的物流配送车辆调度等问题,对相关领域的国内外研究现状进行了综述。首先对一般性物流配送车辆路径问题的研究现状进行简要回顾,进而分三个方面对考虑限行的车辆路径问题进行综述,包括分区域限行、分时段限行、分尾号限行。最终,对相关问题的求解算法进行了简要的综述。(2)对一类考虑市区限行的物流配送问题进行研究,其中包括分区域分时段分车型限行等策略,即:对于某些区域,在某些时段,某些车辆不得进入,而另外一些车辆不受限制。问题的目标为车辆的总使用成本最小化。该问题被描述为部分车辆受限的带弧时间窗的车辆路径问题,建立了问题的数学规划模型。(3)针对问题的特点以及工程实践中的问题规模,基于主动禁忌搜素的思想设计了问题的一种求解算法,给出了算法的编码解码过程等实现细节。基于文献中给出的算例,对上述模型和算法的有效性进行了分析。对比了上述基于主动禁忌搜索的算法与使用Lingo等优化软件直接求解的效果,并与只考虑一种车型的情形进行了对比。结果表明:上述方法是有效的。