第2章 配送中心物流系统优化的理论基础.ppt

引导案例 某公司目前在西安市5个区各有一个中转库房。每天大约有300家零售商店要求第二天上午送货，目前的服务方式为每个库房负责本辖区的店(或称需求用户)。 该公司正在考虑调整目前的服务方式，根据每天用户的实际情况，统筹考虑库房的使用和需求用户的分配使服务的总费用最小。 库存费用 仓库租金 公司到库房的运费 车辆送货的行程费用及固定费用等 仿真模型 物流系统优化的应用领域 选址 库存 运输（配送） 信息技术 配送 标准车辆路径问题的优化目标为: 确定一个具有最小车辆数和对应的最小旅行距离或者费用的路线集. 约束条件： 每一条车辆路线开始于车场点，并且于车场点结束; 每个顾客点能且仅能被一辆车服务一次; 每一条车辆路线总的顾客点的需求不超过车辆的装载能力Q; 每一条车辆路线满足一定的边约束，比如持续时间约束和时间窗约束等 实例1 油品配送路线 油品配送路线是根据加油站的订单编排的车辆配送路线。其中每一订单需要指定一个可供油的油库，车辆在油库装油后向加油站供油。在一个调度日，车辆可往返于油库与加油站之间多次。 一个油库由几个大的储油罐组成，其中每个油罐储存一种油品。油品主要有柴油和汽油两大类，而每一类包括多种型号。 在供应链中，油库被分为一级油库和二级油库，其中一级油库的油来自油品供应商，二级油库的油来自一级油库。基于这种关系，对位于一级油库和二级油库之间的加油站，如果这两个油库都有其需求油品的库，则要求从一级油库出油。 油库从信息系统获知一天的出油计划，并根据车辆驾驶员提供的提油单配油。为防止冒领，信息系统还向油库提供配送车辆的车牌号。由于油库的加油平台数有限，为了减少等待时间，驾驶员可自主确定装油时间（在满足宽松的时间窗约束下）。在一天的固定时点，油库管理员统计当天实际总出油量，上传信息。 车辆 油品配送车辆具有多车型多舱位的特点。油罐车辆的车型主要根据车辆吨位进行划分，不同吨位的车辆所能配送的加油站不同。例如位于市区的加油站一般只能由吨位小于7吨的车辆配送； 车辆的多舱位是油品配送的一个特色。 一辆车还有载重量限制，并从安全角度考虑，一般情况下车辆不能满载装车。为了保证油品质量，通常限制舱位只能装柴油或汽油。 车辆在油库的出油平台通过顶部或底部出口装油，在加油站则通过带阀的管子靠重力将油输送到地下油罐。 出于事故承担风险的考虑和运输对象单一性，在我国，国有石油企业不愿将运输公司作为下属子公司。 订单 次日必须配送订单。这类订单要求必须在次日进行配送。 次日选择配送订单。此类订单只要求在次日运力富余的情况下才进行配送。如果次日没有配送这类订单，则顺延至下一调度日。 追加配送订单。这类订单是在当天生成并要求当天配送、较为紧急的配送需求。 制定配送计划的常规方式是：在一天的某个固定时间（如下午3点），制定次日配送计划。 如果人工制定计划，由于需要权衡配送成本、运量平衡等因素，对一个日配量达300吨的配送计划，一般需要花4-5小时。 实例2 零售配送路线 零售配送是面向最终用户的小批量多品种配送。在一条零售配送路线中，根据一组订单，车辆从仓库装货，然后有序地运送到各个订单地址。 零售配送只有在具有一定配送规模时，才具有成本优势。 例如，由上海市烟草集团、上海市烟糖集团和捷强集团三方总投资6亿元兴建的上海海烟物流中心，平均每周需要向6000多个商业网点进行配送，配送品种达13250种，年配送量可达3500万箱。 美国的一家主要从事家具及各种设备的运输服务的公司—Sears公司，管理着全美国1000辆车，年订单数达21000个，年运输量超过4百万车次，服务范围覆盖了70%的美国人口。 食品有限公司在广州市有20个主要的卖场，物流公司需要将位于市郊仓库的货物发送到各个卖场满足其需要，并希望配送的总里程最短以降低成本。 图5-2给出公司在广州市主城区主要卖场分布图。 其中节点1代表仓库，节点2至21为卖场。 21个节点之间的里程见附录4，其中节点之间的里程与导航线路由GIS导航系统得到，它充分考虑了城市的路网结构以及相关交通法规，基本符合实际情况。 采用贪心算法得到总里程为102.2公里，路线为[1,2,4,5,6,7,3,8,10,11,12,13,,14,15,16,17,18,19,9,20,21,1] HGPSO-TSP优化的总里程为88.6公里，线路为： [1,7,3,15,14,13,12,11,10,21,16,17,18,19,20,9,8,6,5,4,2,1]。 广州市限制吨位1.5吨以上货车进入中心城区,采用四辆货车送货，行驶路线以及相应载重(公斤)和里程(公里)如下： 线路1：[1,2,20,18,19,9,