时变路网下同城货运即时配送车辆路径问题研究

作     者：赵吉祥 

作者单位：河南理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王科峰

授予年度：2022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] 08[工学] 082303[工学-交通运输规划与管理] 082302[工学-交通信息工程及控制] 0823[工学-交通运输工程] 

主      题：即时配送 时变路网 路径规划 遗传算法 

摘      要：随着互联网信息技术的快速发展,越来越多的互联网企业进入物流配送行业,这促进了互联网和传统同城货运物流运输行业的融合。但大量互联网信息企业的涌入,也使得同城货运信息平台间竞争激烈。在平台资金补贴逐渐结束后,货运信息平台将会面临更大的竞争压力。因此,合理规划同城货运即时配送路径,成为信息平台迫切需要解决的问题。在此背景下,同时考虑到日益严重的城市交通拥堵会严重影响车辆的正常行驶,使得车辆在配送过程中到达客户的时间滞后。根据交通拥堵的时变性,将配送时间分为若干个时间长度一致的时间段,详细分析了时变路网下,车辆在任意两个节点间的行驶时长;另一方面,从节能减排角度出发,确定时变路网下车辆的燃油消耗量和碳排放量。最后,根据同城货运即时配送的流程和特点,本文从物流信息平台角度出发,建立了以车辆油耗成本、碳排放成本、客户时间窗惩罚成本、车辆固定成本之和最小为目标函数,包含先取货后送货约束、取货点和送货点一一对应约束、闭合式车场、载货量约束等约束条件的同城货运即时配送车辆路径问题的数学模型。然后根据模型的目标函数和约束条件,设计了相应的遗传算法对模型进行了求解。在遗传算法中,利用给车辆随机逐步分配取货和送货节点以及相应的修复策略来生成初始解;通过个体间基因段交叉互换和基因段上两点互换来完成交叉和变异。同时,为了避免遗传操作造成优秀个体的破坏和丢失,采用精英保留的策略。最后为了验证模型的有效性和算法的可行性,通过某同城货运信息平台获取某市及其周边管辖区域内当天已经发布的同城货运配送订单来构建案例数据。利用Matlab编程求解了多车场单车型下的同城货运即时配送的案例。并通过和粒子群算法进行对比,验证了算法的可行性和有效性。然后通过灵敏度分析,分析了多车场联合配送和不同交通拥堵的程度对配送结果的影响,为配送平台提出合理的建议。