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带时间窗的卷烟物流配送动态车辆路径优化方法研究

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带时间窗的卷烟物流配送动态车辆路径优化方法研究

作者：郭建红北京交通大学

学位级别：硕士

近年来,我国烟草行业,尤其是烟草分销领域的发展正面临着国内外双重压力的严峻形势,对外要抵御国际烟草巨头的扩张和渗透,对内要与高速发展的国内物流公司进行激烈的市场竞争。面对新形势,国家烟草行业做出了加快发展现代卷烟物流管理... 详细信息

近年来,我国烟草行业,尤其是烟草分销领域的发展正面临着国内外双重压力的严峻形势,对外要抵御国际烟草巨头的扩张和渗透,对内要与高速发展的国内物流公司进行激烈的市场竞争。面对新形势,国家烟草行业做出了加快发展现代卷烟物流管理配送系统的重要指示,并将其作为提升烟草流通企业市场竞争力的重要途径和手段。本论文,结合参加“烟草商业企业精益物流应用研究”课题的实际研究工作,从烟草企业卷烟物流配送的实际需求出发,对带时间窗的卷烟物流配送动态车辆路径优化方法进行了选题研究。车辆路径安排是卷烟物流配送的一个重要环节,随着卷烟客户对服务交付时间的要求越来越高,实施动态车辆配送路径优化就显得尤为重要。带时间窗的卷烟物流配送动态车辆路径优化问题,是建立以客户需求服务为核心的卷烟物流配送动态调度系统的关键问题,也是发展建设现代卷烟物流系统面对的重要课题之一。该问题研究,对实现卷烟物流资源动态整合与合理配置、降低卷烟物流成本、提高烟草商业企业物流效率和客户服务质量等都具有重要的实际意义。本论文,在对国内外研究现状分析的基础上,结合对卷烟物流精益化配送策略的系统分析,建立了带时间窗的动态车辆路径优化模型,提出了采用两阶段法求解策略和改进型遗传算法,并通过实例验证了模型和算法的有效性。本文的主要研究内容及成果包括：1.通过对VRP问题描述,分析了动态车辆路径问题(DVRP)的定义、分类,并提出DVRP问题为客户需求时间不确定性引起的问题;通过对现代精益物流内涵和卷烟物流配送系统分析,总结归纳出了卷烟物流精益化的配送策略。2.针对带时间窗的动态VRP问题(DVRPTW),设定了关于软时间窗的惩罚函数,并建立了以惩罚成本和配送消耗成本最小为目标函数的卷烟物流精益化配送路径优化模型。3.通过分析烟草配送中心的DVRPTW工作原理,提出了“静态初始优化阶段+动态局部优化阶段”的配送路径模型两阶段求解策略。4.针对一般遗传算法容易出现早熟收敛等缺点,提出了求解卷烟物流带时间窗的动态VRP问题(DVRPTW)的改进遗传算法,包括采用动态线性标定方式表示适应度函数、采用最佳个体保存与赌轮选择相结合的选择策略、采用适用于已有路径改造的模拟退火法等。5.以湖南省益阳市烟草公司某区20个客户为例进行了实例分析,验证了所建模型的正确性和求解方法的有效性,为实际动态车辆路径选择提供了决策依据。

关键词：卷烟物流动态车辆路径问题时间窗配送策略两阶段法

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物流配送车辆路径智能优化方法研究

物流配送车辆路径智能优化方法研究

作者：张岩天津大学

学位级别：硕士

随着我国工业化步伐的不断加快,作为工商业企业支柱之一的物流也越来越受到重视,尤其是近些年来第三方物流公司的蓬勃兴起对物流管理理论与技术的发展提出了较高的要求。运输是物流的基本内容之一,在物流作业中扮演着重要的角色,运输成... 详细信息

随着我国工业化步伐的不断加快,作为工商业企业支柱之一的物流也越来越受到重视,尤其是近些年来第三方物流公司的蓬勃兴起对物流管理理论与技术的发展提出了较高的要求。运输是物流的基本内容之一,在物流作业中扮演着重要的角色,运输成本也是物流成本的主要的组成部分之一,因此物流运输规划的好坏与否将直接关系到企业物流成本的高低。于是作为物流管理的重要组成部分的物流运输的车辆路径理论在近些年来逐渐成为学术界的研究热点。本文分为两大部分,第一部分是静态车辆路径问题条件下调度算法的研究,该部分主要在静态路径条件下研究三种人工智能算法,即免疫算法、粒子群算法和蚁群算法。通过研究分析这三种算法的运作机理,结合求解Solomon算例得出三种算法应用于不同类型车辆路径问题时所表现出的性能,总结出在何种条件下采用何种算法可以达到最佳效果。最后从遗传算法的角度进一步解释这三种算法的运作的根本机理。第二部分提出了一个动态车辆路径问题的新模型,原有动态车辆路径问题的模型假定了车辆通过单一某路段的时间服从均值和方差为固定数值的正态分布,这显然不符合实际情况。新模型对该假定条件予以放宽,即假定该正态分布随着车辆到达该路口时刻的不同而不同,并且结合了随机需求的情况。本文针对该问题构建了随机机会约束规划模型,并设计了遗传算法求解该模型,最后给出了一个算例。

关键词：物流动态车辆路径问题免疫算法粒子群算法蚁群算法

供给受限下成品油配送动态路径选择及可变服务策略研究

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供给受限下成品油配送动态路径选择及可变服务策略研究

作者：林姿汝中国石油大学(华东)

学位级别：硕士

成品油供给受限将导致加油站的需求订单无法完全满足,如何安排有限成品油的合理配送对于保障能源供应安全至关重要。本文综合考虑了优先级、协同配送、鲁棒方案等多种问题组成要素,以成品油有限供应下的动态配送路径规划和可变服务范围... 详细信息

成品油供给受限将导致加油站的需求订单无法完全满足,如何安排有限成品油的合理配送对于保障能源供应安全至关重要。本文综合考虑了优先级、协同配送、鲁棒方案等多种问题组成要素,以成品油有限供应下的动态配送路径规划和可变服务范围策略问题为主要内容,展开系统性的研究。首先,本文对成品油配送网络中的动态路径选择和可变服务策略进行了问题概述和分析,确定三大关键任务。从配送网络中加油站的需求和信息等因素入手,分析了不确定因素对成品油配送过程造成的影响。并对实时数据更新、可变区域划分和动态路径规划等三大任务进行拆解分析,阐明三者循环衔接,构成完整配送机制的相互关系。其次,在明确研究脉络框架的基础上,分别对供给受限下的成品油配送动态路径选择和可变配送服务范围进行建模研究:(1)在油库供给短缺的情况下,制定合理的配送计划将会大大提高客户满意度、降低运营成本,从而提升企业经营效益。文章综合考虑客户优先级、供给受限、动态路径等要素,以运营成本最小化和加油站满意度最大化为优化目标,提出多阶段成品油DVRPLS模型。在此基础上考虑不确定需求对成品油配送过程的影响,利用对偶理论将不确定因素进行转化,从而构建起稳定性更高的多目标鲁棒优化模型。并依据所构建的模型设计具有针对性的MOPSO算法,用以模型求解。(2)基于粒计算的合理粒度原则,初步运用FCM聚类算法进行以油库为中心的聚类模型构建。并结合油库库存与加油站需求的供需关系,通过调节信息粒度水平进一步调整可变区域范围的大小,最终形成油库可变配送服务区域。最后,本文为了验证模型及方法的可靠性,搜集企业实例数据进行案例仿真分析,求得了多阶段的成品油配送非劣解集,为决策者提供多种决策选择。在此基础上,文章通过控制情景变量,进行对比分析,得出动态路径及可变服务范围的成品油配送方案优于其他情景下的方案;通过运用多种启发式算法进行对比求解,得出本文设计的MOPSO算法在各个指标维度表现更加优秀。综上,本文提出了成品油配送企业管理的对策建议。

关键词：成品油配送多目标优化动态车辆路径问题供给受限可变邻域合理粒度原则

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基于改进萤火虫算法的动态车辆路径规划研究

基于改进萤火虫算法的动态车辆路径规划研究

作者：雷凤达沈阳大学

学位级别：硕士

由于相关领域的技术进步促进了智慧交通系统（ITS）的发展,目前智慧城市建设工作开始受到广泛关注,而智慧交通则是其中的重点内容。为满足智能交通相关要求,就要对交通信息进行动态采集,根据路况相关因素,处理动态车辆路径规划问题,确... 详细信息

由于相关领域的技术进步促进了智慧交通系统（ITS）的发展,目前智慧城市建设工作开始受到广泛关注,而智慧交通则是其中的重点内容。为满足智能交通相关要求,就要对交通信息进行动态采集,根据路况相关因素,处理动态车辆路径规划问题,确定出最适宜的车辆路径。据此来有效的处理因城市基建滞后、交通结构单一、道路规划不合理等原因导致的成本增加问题,实现智慧交通让城市更美好的愿景。同时我国还面临着加快生态文明体系改革、推进美丽中国建设的新目标任务,要求大力发展绿色低碳经济,实现企业的经济效益与环境效益的平衡。因此,本课题在智慧交通背景下,针对城市交通动态车辆路径问题,结合绿色物流概念,采用改进萤火虫算法解决道路信息或客户需求改变带来的成本浪费和生态污染。首先,针对动态车辆路径问题进行介绍。并在基础动态车辆路径模型中,引入容量约束和时间窗,构建带时间窗和容量约束的动态车辆路径问题。此复杂模型的求解上,本文采用萤火虫算法,引入萤火虫运动和吸引的概念,用相关坐标编码/解码将离散解映射到连续域使萤火虫算法适用于车辆路径问题,并用局部搜索技术提高解的质量;然后,引入低碳概念,考虑考虑碳排放带来的污染成本,以综合成本最小为目标建立绿色动态车辆路径模型。并提出量子遗传萤火虫算法以解决萤火虫算法在求解速度上的劣势。最后,通过所罗门仿真实例验证改进后的萤火虫算法对比原始萤火虫算法以及其他算法在迭代速度以及解的质量都大部分表现优异。为了证明算法的有效性,本文对比常用于解决VRP问题的其他算法,采用单因素敏感性分析,对比验证了改进后萤火虫算法的优劣性,并以沈阳市某超市配送实例求解验证本文所提模型算法的现实意义。

关键词：动态车辆路径问题萤火虫算法时间窗碳排放

物流车辆调度算法的研究及其在码头车辆调度的应用 ——集装箱码头交通流仿真系统中车辆运行策略及算法设计

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物流车辆调度算法的研究及其在码头车辆调度的应用 ——集装箱码...

作者：孙欣华东师范大学

学位级别：硕士

随着世界范围内国际贸易的发展,集装箱码头服务功能向多元化发展。同时,随着物流业的蓬勃发展,特别是专业物流公司的出现,降低物流成本正成为企业的第三利润源,这使得人们越来越关注物流成本的下降。降低运输成本对降低物流成本有举足... 详细信息

随着世界范围内国际贸易的发展,集装箱码头服务功能向多元化发展。同时,随着物流业的蓬勃发展,特别是专业物流公司的出现,降低物流成本正成为企业的第三利润源,这使得人们越来越关注物流成本的下降。降低运输成本对降低物流成本有举足轻重的作用。车辆路径问题(Vehicle Routing Problem,VRP)是物流运输研究领域内一个非常重要的问题。传统VRP研究都是静态模型,即在安排车辆路径之前所有的相关信息都已经知道并且确定。然而,在实际应用中,存在着许多不确定的因素。在这样的背景下,动态路径问题受到越来越多的关注。对于集装箱码头堆场车辆调度问题,若用静态路径问题的方法解决,将车辆路径在车辆行驶前就确定下来,不符合实际情况。所以,本文采用了动态路径问题的方法,来完成车辆调度。本文将整个车辆调度分成两个部分:系统调度策略和车辆行驶策略。系统策略解决的问题是为需求点寻找距其最近的车辆来完成运输任务。车辆行驶策略是,选择距目标点最短的路径行驶。两个策略的路径选择需要综合考虑路径的长度和实时的道路拥挤程度(车流密度)。并针对策略给出了算法设计。本文首先对车辆路径问题进行了简单的介绍。将解决VRP问题的数学方法进行了分类描述,介绍了他们的算法原理和特点,并给出了这些方法的比较。介绍了Dijkstra算法、禁忌搜索算法、遗传算法和人工神经网络算法,分别描述了他们的算法流程和算法特点,并加以简单的应用分析。其次,阐述了最短路径问题。比较了静态车辆调度问题和动态车辆调度问题。对集装箱码头堆场车辆调度问题,提出一种动态调度方法。再次,对集装箱码头堆场车辆调度问题的解决方法,进行了详细的描述。最后,对全文进行了总结并给出未来的展望。

关键词：最短路径车辆路径问题动态车辆路径问题港口物流路径选择

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基于敏捷性和动态性的智能优化算法研究

基于敏捷性和动态性的智能优化算法研究

作者：汤梦珍北京邮电大学

学位级别：硕士

最优化问题在生产加工和车辆调度等领域有着广泛的应用。随着各领域的优化问题的日趋复杂,找到能够更好的解决这些复杂问题的智能优化算法十分重要。本文对高维复杂的实数优化问题和离散优化中的动态车辆路径问题进行了研究。针对实数... 详细信息

最优化问题在生产加工和车辆调度等领域有着广泛的应用。随着各领域的优化问题的日趋复杂,找到能够更好的解决这些复杂问题的智能优化算法十分重要。本文对高维复杂的实数优化问题和离散优化中的动态车辆路径问题进行了研究。针对实数优化问题,本文以沙丁鱼的生存机制为灵感提出了沙丁鱼优化算法(SOA)。不同于其他优化算法,SOA具有以下特点:(1)敏捷的局部和全局策略。使用环比和同比经济指标控制鱼群局部和全局的搜索行为。环比控制沙丁鱼群转变形状和迁移行为,同比控制沙丁鱼群的繁殖行为。该策略为平衡搜索和开发开辟了新道路。(2)使用转换、迁徙和繁殖等独特的搜索算子。这些算子基于鱼群的中心运动,这不同于大多数元启发式算法。(3)使用CEC2013竞赛提供的测试集,在50维上对SOA算法进行了严格的测试。并将SOA与八种高效的智能优化算法进行对比,其中包括2013年和2014年的冠军算法iCMAES-ILS和LSHADE。结果表明,SOA在无约束问题上的费尔曼检验排名第一,SOA与LSHADE和iCMAES-ILS的威尔森非参数检验比分别为17:8、15:11。针对动态车辆路径问题,本文提出了基于Q学习的并行变邻域搜索算法。提出算法具有以下特点:(1)提出了一种新的并行策略,并行执行抖动过程中的邻域结构。该策略不仅可以减少了算法的整体计算时间,同时增大了搜索空间。(2)利用Q学习自主选择最优的邻域结构执行本地搜索,避免了重复遍历无意义的邻域结构。同时,通过Q学习选择接收较差解的概率,有效避免算法陷入局部最优。(3)采用经典的测试集测试提出算法。结果表明,提出算法动态客户插入时间最短,同时在大部分测试问题上获得了最小的总行驶距离。

关键词：实数优化问题动态车辆路径问题智能优化算法敏捷策略动态性

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物流分拨中心实时动态车辆调度研究

物流分拨中心实时动态车辆调度研究

求解动态需求车辆调度问题的自适应量子遗传算法

中国运筹学会第九届学术交流会

作者：龙磊陈秋双华彦宁徐亚李晨南开大学信息技术科学学院

针对物流分拨中心配送货物和收集货物的实际特点,提出了一种客户订单具有就绪时间和交付时间的集送货一体化动态车辆路径问题。利用基于滚动周期的方法对该问题进行了建模和分析,其在决策时间点上是一类特殊的开放式多车场车辆路径问题... 详细信息

针对物流分拨中心配送货物和收集货物的实际特点,提出了一种客户订单具有就绪时间和交付时间的集送货一体化动态车辆路径问题。利用基于滚动周期的方法对该问题进行了建模和分析,其在决策时间点上是一类特殊的开放式多车场车辆路径问题,开发了基于适应性记忆过程的主从式并行禁忌搜索算法,并给出了相应的实时紧急需求的插入算法。仿真实验表明并行禁忌算法在该动态车辆路径问题中具有很高的实用价值。

关键词：动态车辆路径问题滚动周期并行算法禁忌搜索

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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传感器与微系统 2017年第8期36卷 130-133页

作者：郑丹阳毛剑琳郭宁曲蔚贤王昌征昆明理工大学信息工程与自动化学院云南昆明650500

针对物流配送过程中存在的动态车辆调度问题,即带载车量约束的实时优化车辆路径问题,提出一种自适应量子遗传算法,用于最小化配送成本。根据搜索点目标函数的变化率,提出一种自适应量子旋转门更新方式,并通过子种群适应度值的变化确定... 详细信息

针对物流配送过程中存在的动态车辆调度问题,即带载车量约束的实时优化车辆路径问题,提出一种自适应量子遗传算法,用于最小化配送成本。根据搜索点目标函数的变化率,提出一种自适应量子旋转门更新方式,并通过子种群适应度值的变化确定量子旋转角的方向和大小,进而引导种群进化方向,提高算法的全局搜索广泛性;设计了一种变异操作,用于保持自适应量子遗传算法的种群多样性,进而提高算法全局搜索的宽泛性;引入基于两元素搜索原则的局部搜索方法来增强算法的局部优化能力。仿真实验和算法比较验证了所提算法的有效性和优越性。

关键词：物流配送自适应量子遗传算法动态车辆路径问题全局搜索局部优化

改进蚁群算法对车辆配送二次调度的Matlab实现

维普期刊数据库

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机械制造 2014年第6期52卷 45-49页

作者：李冲钱静江南大学机械工程学院江苏无锡214122

货物配送中在保证时间窗的前提下,需要同一辆车进行二次或多次配送,以提高单车利用率,节约成本。针对基于时间轴的车辆调度模型,改进蚁群算法转移概率公式,并引入了上下界限来约束信息素的更新;对可行解进行有效合并,得出最佳运输车辆数... 详细信息

货物配送中在保证时间窗的前提下,需要同一辆车进行二次或多次配送,以提高单车利用率,节约成本。针对基于时间轴的车辆调度模型,改进蚁群算法转移概率公式,并引入了上下界限来约束信息素的更新;对可行解进行有效合并,得出最佳运输车辆数,并对车辆行驶状态进行实时监控。最后通过对模型进行Matlab仿真试验,验证了算法的良好性能。

关键词：时间窗动态车辆路径问题蚁群算法优化车辆二次指派路径合并