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基于不同车型的城市快递配送车辆路径优化研究

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邓学平孙芹田帅辉

摘要：在城市快遞配送的业务中，车型的不同以及配送线路的选择都会影响企业的成本、效益。如何能够在不同车型的情况下，选择合理的配送线路，保质保量的完成快件的配送。在此背景下，本文建立了基于时间窗、多车型城市快递配送路径优化的成本最小化数学模型。使用两点互异和两点交叉改进的遗传算法对模型进行计算。运用Matlab软件对城市快递配送算例进行仿真，验证模型的有效性及适用性。

Abstract：Inthebusinessofurbanexpressdelivery，thedifferentmodelsandthechoiceofdistributionrouteswillaffectthecostandbenefitoftheenterprises.Howtochooseareasonabledistributionrouteinthecaseofdifferentmodels，andcompletethedeliveryofexpressmailwithqualityandquantityguaranteed？Inthiscontext，thispaperestablishesamathematicalmodelofcostminimizationbasedontimewindowandmulti-modelcityexpressdeliveryrouteoptimization.Themodelissolvedbyanimprovedgeneticalgorithmwithtwopointscrossingandtwodifferentpoints.TheMatlabsoftwareisusedtosimulatetheurbanexpressdeliveryexampletoverifytheapplicabilityandeffectivenessofthemodel.

关键词：城市快递配送;时间窗;多车型;遗传算法

Keywords：urbanexpressdelivery;timewindows;multi-model;geneticalgorithm

：F570.5???????????????????：A?????????????????：1006-4311（2020）12-0275-06

0?引言

近几年，随着知识的进步，科技日新月异的发展，人们迅速步入了信息社会。为了便捷，热衷于网购的人逐年增多，快递也渐渐成为网购者日常生活的一部分。据国家邮政管理局必威体育精装版统计数据显示：2019年1月至9月全国快递业务量达439.1亿件，同比增长26.4%;业务收入为5271亿元，同比增长24.1%。其中，同城业务量为78.3亿件，同比下降1.7%;异地业务量为350.7亿件，同比增长35%;国际/港澳台业务量为10亿件，同比增长27.2%。快递公司为了提升自身行业竞争力，往往在快递配送过程中把客户满意度和配送成本作为首要目标，然而目标的实现需要在配送路径上体现。因此如何选择合适的配送线路，既能在客户要求的时间内将快件准时无误送达，又能为企业节约成本显得尤为重要。

对于车型不同车辆路径问题方面的相关研究，葛显龙[1]等人根据动态信息产生的时间点不同，提出时间轴的概念，建立多车型车辆调度模型。仝凌云[2]等人从低碳环保角度出发，建立以油耗费用和固定发车费用为优化目标的低油耗多车型的数学模型。陈呈频[3]等人针对解的质量差和求解效率低的问题，建立了多车型多车场的整数规划模型。

对于城市快递配送问题方面的研究，张晓[4]根据在城市快递配送过程中存在的许多特点，构建双类别快递配送模型。杨志清[5]考虑到时间的不确定性以及车型的因素，构建了带时间窗的多目标车辆路径问题模型。

对于VRPTW，国内外对此也进行了研究，文献[6]构建了基于时间窗的逆向物流车辆路径模型，采用混合优先级嵌套遗传算法进行求解。文献[7]在设计局部优化框架的基础上，结合遗传算法来解决带时间窗的车辆路径问题。文献[8]构建了关于硬时间窗的随机动态问题模型。

本文主要研究基于车型不同的带时间窗的城市快递配送路径优化问题，建立配送成本最小化为目标的车辆路径优化模型，并采用改进的遗传算法对其模型进行求解。

1?问题描述及模型

1.1问题描述

基于不同车型的城市快递配送车辆路径优化研究可以详细