八单元运输及配送路线的优化1节.ppt

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v9 v1 v8 v7 v6 v5 v4 v3 v2 4 3 4 3 4 4 4 9 6 5 5 2 圈上重复边长=13大于24/2 检查图中圈:总权=24 v9 v1 v8 v7 v6 v5 v4 v3 v2 4 3 4 3 4 4 4 9 6 5 5 2 去了原重复边,添上原没有的重复边 v9 v1 v8 v7 v6 v5 v4 v3 v2 4 3 4 3 4 4 4 9 6 5 5 2 重复边总长=15,得最优方案 邮递员问题及其解法 最优行走方案: 方法局限: 图形复杂后,可行方案太多。 圈过多。 第四节 多车辆配送路线的优化 车辆路径问题VRP(Vehicle Routing Problem) 一、问题描述 某物流中心要为q个客户提供服务。己知每个客户点的地理位置及其货运需求量,物流中心需要调用多辆货车来满足这些客户的服务需求,每辆车载重量一定。如何指派车辆?行车路径? 某配送中心及其服务的13家连锁店客户在城市道路网中的位置如图所示。各连锁店货物需求量、横坐标、纵坐标依次列于表8-11,配送中心的坐标为(19.5,5.56),所有配送任务均有载重量为10吨的车辆完成,要求合理安排车辆及其服务的客户群,并确定各车辆行驶路线,使总运输里程最小。 带时间窗约束的车辆路径问题 优先约束车辆路径问题 随机需求的车辆路径问题 (一)模型假设 (1)单一物流中心,多部车辆配送。 (2)每个需求点由一辆车服务,每个客户点货物需求量不超过车辆的载重容量。 (3)车辆为单一车种,相同载重量,且容量有限。 (4)无时窗限制的配送问题。 (5)客户的位置和需求量均为已知。 (6)配送的货物视为同一种商品,便于装载。 (二)多车辆配送路线优化数学模型(了解) 1、变量 2、目标: xijk——车辆k是否直接从节点i到节点j; yik——车辆k是否访问节点i。 (二)多车辆配送路线优化数学模型(了解) 3、约束条件: (1)每个客户点只能被一辆车访问: (2)车辆的载重能力约束: (3)进入和离开某个客户的是同一辆车: (4)消除子回环: (5)参数的取值范围: (6) 所需最少车辆数: (三)多车辆路径问题求解方法概述 1.精确优化方法 2.人工智能方法 3.模拟方法 4.启发式方法 扫描法 节约法 二、扫描法(sweep method)*** 算法原理 按照角度大小以逆时钟或顺时钟方向扫描所有客户点,若满足车辆装载量即划分为一群; 扫描完毕,在每个群内部用最短路径算法求出车辆行驶路径。 二阶段法 二、扫描法 例8-5 载重量为10吨的车若干辆 例题各点位置的图形显示 二、扫描法 算法步骤 以物流中心为原点,计算客户点的极坐标 按一定方向扫描所有客户点 客户点需求量进行累加 划归同一群 形成新的群 N Y 超过车载量吗? 所有客户吗? 车辆行驶路径 在极坐标系显示各点位置,标出相应货运量 例 例 课堂练习: 客户的取货量(单位:件),车辆载重10000件货物。 W 3000 2000 3000 4000 1000 3000 2000 1000 2000 2000 2000 2000 三、节约法(savings method) 1、基本思想: 如果将运输问题中的两个回路合并成一个回路,就可缩短线路总里程(即节约了距离),并减少了一辆卡车。 节约的里程=? 2、节约法步骤 例8-6 站点 X坐标 Y坐标 需求量(件) 配送中心 顾客1 顾客2 顾客3 顾客4 顾客5 顾客6 顾客7 顾客8 顾客9 顾客10 顾客11 顾客12 顾客13 0 0 6 7 9 15 20 17 7 1 15 20 7 2 0 12 5 15 12 3 0 -2 -4 -6 -6 -7 -9 -15 ? 48 36 43 92 57 16 56 30 57 47 91 55 38 配送中心共有4辆载重量为200件的卡车 如何分配客户? 如何确定车辆行驶路径? 2、节约法步骤 算法的关键问题 怎样确定初始可行方案? 怎样对现有方案中的回路进行合并? ——每个客户由一辆车送货 ——先对节约量最大的两客户(回路)进行合并 2、节约法步骤 (1)确定距离方阵; (2)确定节约方阵; (3)将客户划归到不同的运输路线; (4)确定每辆车的行车线路。 2、节约法步骤 (1)确定距离方阵,表8-13 2、节约法步骤 (2)确定节约方阵, 表8-14 “配送中心-客户A- 配送中心” “配送中心-客户B- 配送中心” “配送中心-客户A-客户B-配送中心” 节约距离:?(A,B)=?AB=CAO+CBO-CAB 2、节约法步骤 (2)节约方阵, 表8-14 (3)将客户划到不同的运

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