仓储与配送仿真课程设计

目录第一章背景分析 (1)1.1企业背景 (1)1.2公司现有的配送系统存在的问题 (2)1.3配送线路优化必要性 (5)1.4配送线路优化的可行性 (5)第二章调查研究 (6)2.1数据及业务量调查分析 (6)2.2交通条件分析 (8)第三章规划方案设计 (9)3.1以北京为配送中心的配送系统建立VRP模型 (9)3.2 用节约里程法进行配送线路设计 (9)3.3 基于改进的最近插入法的企业配送路线优化 (11)3.4 两种优化方案比较分析 (13)第四章方案综合评价 (14)4.1算法的适用度评价 (14)4.2加强线路管理水平 (15)4.3公司采用该方案的整体评价 (15)第五章总结 (16)参考文献 (16)第一章背景分析1.1 企业背景邯郸交通运输集团，现更名为万合集团股份有限公司，其前身最早为1945年抗日烽火中诞生的太行运输公司，是华北第一家人民运输企业。

经过60多年的发展，目前已成为集汽车客货运输、物流经营、汽贸服务、房地产开发、汽车改装、石油设备制造、汽车技工培训、信息技术开发以及汽车出租、旅游、餐饮、住宿、广告服务等业务为一体的大型综合性企业。

公司注册资本2.36亿元，下辖50多个基层单位，在册员工总数10600余人，各类营运车辆10000余部，为邯郸市重点支持的全市50强企业之一，企业综合实力在全省同行业位居前列，2002年进入全国交通企业100强，2005年位居中国道路运输企业100强客运第14位、货运第9位，全国物流企业100强第41位，2006年荣获全国企业文化建设先进单位、河北省文明单位称号。

2008年荣获全国5A级物流企业，是全国运输企业中首家获此殊荣的单位。

近几年来，万合集团以“追求卓越”为理念，发扬“真诚，执着，创新”的企业精神，按照“走出邯郸做邯运”的发展思路，不断壮大客运、物流、汽贸、房地产四大产业，先后兼并了多家运输企业，并与邯郸市第二运输总公司共同组建了区域运输集团，2006年又控股河北快运集团，使万合集团逐步驶上了健康发展的快车道。

如图1-1所示为邯运集团的的结构表：图1-1邯运集团的结构表河北万合物流股份有限公司，即邯郸交通运输集团下设华诚分公司、华信分公司、华恒分公司、华昊分公司、华通分公司、华裕分公司等六个分公司，是集团在原有普通货物运输业务基础上，创新发展思路，开始向现代物流方向发展，对原物流业务板块全面整合而来。

公司开展了普通运输、公铁联运、特种运输、仓储、装卸、配送、原料经销、矿产开采、汽车检测等业务，使物流经营综合效益和运营能力迅速提高。

公司拥有一条铁路专用线，各类营运车辆7000多部，总载重量达10万余吨。

公司经营网络覆盖全国，并在积极构建公路、铁路、港口联合的大物流体系。

1.2 公司现有的配送系统存在的问题在邯运集团，河北快运公司，以及天昊、天诚、天恒以及天信四个货运分公司都在从事货运。

河北快运拥有很好的运输网络，如图1-2；分支机构现在铺的很广，如图1-3；但业务种类等像表1-1一样很杂，业务量有限，且不很稳定。

而天昊、天诚、天恒以及天信的货物种类又相对单一，主要是煤以及矿石，客户相对固定，业务量也比较稳定。

注：图中绿线为河北快运自己的运输网络图1-2河北快运公司运输网络图1-3河北快运公司分支机构表1-1 河北快运主要业务流量以及流向由此我们可以看到公司主要存在图1-4中的问题，我们需要借助河北快运的网络优势，加上四个子公司车辆等方面的配合，争取将河北省以及北京、天津区域覆盖，形成一个配送路线网络，图1-4邯运集团主要运输网络问题1.3 配送路线优化设计的必要性随着全球经济一体化、顾客需求的个性化和多样化发展，产品更新替换速度在不断加快、产品的生命周期也不断缩短，物流运输配送变得越来越复杂，物流成本也变得越来越高。

造成物流运输成本居高不下的主要原因是出现了一些不合理的运输和方式，如对流运输、迂回运输、非最短路径运输和配送、非满载运输等。

这些都会致使运输和配送服务水平难以提高，因此对运输和配送问题进行优化就变得非常有意义。

邯运集团原有的运输网络因为各公司间的独立经营，使得运输路线重复，车辆装载率不高，浪费了资源，增大了运输成本。

因此，运用科学、合理的方法对配送路线进行优化，对于企业是十分必要的。

1.4 配送路线优化设计的可行性此案例中的配送问题属于配送路线中的VRP模型，对于VRP模型有精确算法、启发算法和智能算法。

此案例中我们运用启发式算法中的节约里程法以及改进的最近插入法进行计算。

节约里程法，是用来解决运输车辆数目不确定的VRP问题，计算步骤简单，计算速度快，且易于考虑各种实际问题。

我们针对邯运集团现存的网络运输问题，以北京为配送中心，根据它所涵盖的区域，对区域中的节点进行配送路线的设计。

最近插入法解决的是单回路运输问题，因此我们在此方法基础上进行改进和修正，使其能解决多回路运输VRP 问题。

改进的方法如下：（1）找到0i c 最小的节点i v ，形成一个子回路，{}00,,k T v v v =。

（2）在剩下的节点中，寻找一个离子回路中某一节点最近的节点k v 。

若此时回路的总货运量未超过车的载重限制，则继续步骤（3）。

否则，转（1）寻找新的一条回路。

（3）在子回路中找到一条弧（i ，j ）,使得ik c +kj c -ij c 最小，然后将节点i v 插入到节点i v ，j v 之间，用两条新的弧(i ，k)，（k ，j ）代替原来的弧（i ，j ），并将节点k v 加入到子回路中。

若此时该回路的总路程为未超过车辆的行程限制，则继续步骤（4）。

否则转步骤（1），寻找新的一条回路。

（4）重复步骤（2）和（3），直到每一个节点都被归入某一个子回路中。

基于改进的最近插入法，我们可得到另外的配送路线，同时我们可将两种方法的配送路线进行对比，从而得出比较可行的方案。

第二章 调查研究2.1 数据及业务量调查分析下图为主要网点的分布情况图2-1运输网点分布根据物流中国网站发布的路程情况，可得到表2-1的里程表。

表2-1各网点间里程表计算各网点的货物量可得到表2-2每个网点每天的货物量表2-2各网点间货物需求量同时我们选择公司旗下的载重量为15t重型厢式货车和38t重型半挂牵引车进行配载。

2.2 交通条件分析北京作为我国的首都城市以及政治、经济、文化中心，其交通便利，运输业发达。

北京是中国铁路网的中心之一，主要有北京到香港九龙的京九铁路，北京到上海的京沪铁路，北京到广州的京广铁路，北京到哈尔滨的京哈铁路，北京到包头的京包铁路，北京到原平的京原铁路，北京到通辽的京通铁路和北京到承德的京承铁路。

大同到秦皇岛的大秦铁路也过境北京。

在国际铁路运输方面，去往俄罗斯各城市和朝鲜首都平壤以及去往越南首都河内的列车均从北京发车。

京津城际铁路使得北京和天津两地的路程缩短为半小时。

同时北京建有全国最大国际机场和亚洲第二大国际机场——北京首都国际机场，几乎所有北京的国内国际航班均在北京首都国际机场停靠和起飞。

北京首都国际机场是中国国际航空的主要中心。

机场和北京市区间由北京机场高速公路连接，在路况良好的情况下只需约40分钟即可到达。

除此之外北京外围的城市道路则是环形加放射性的格局，连接京城还有十一条国道。

以北京为配送中心对其区域内的节点进行配送，可以充分利用北京现有的交通网络条件，同时结合河北快运公司现有的运输网络，可以将货物准确、迅速的送到各个节点。

得天独厚的交通条件为以北京为配送中心的配送网络提供了有利保障。

第三章规划方案设计3.1 以北京为配送中心的配送系统建立VRP模型。

基本条件：北京配送中心需给7个节点送货，节点分别为张家口、承德、秦皇岛、唐山、天津、沧州、廊坊，现有15t重型厢式货车和38t重型半挂牵引车进行配载，同时各个节点间的最短距离查阅已知。

模型目标：确定所需要的车辆的数目N、车辆类型以及各车行走的路径，并指派这些车辆到一个回路中，同时包括回路内的路径安排和调度，使得运输总费用最小（总路程最小）。

限制条件：（1）每辆车完成任务之后都要回到源点北京处。

（2）车辆的货物量不能超过车辆的载重量。

（3）不考虑运费及运送时间等问题3.2 用节约里程法进行配送线路设计图3-1为以北京为配送中心的网络图图3-1 以北京为配送中心网络图第一步：各配送点之间的最短路径表3-1各配送点间的最短路径第二步：求出各配送点之间的节约里程表3-2各配送点间的节约里程数第三步:将节约里程进行分类，按从大到小的顺序排列表3-3节约里程排序结果根据节约里程数，可得到最终配送路线如下图3-2 最终配送路线此时的总里程数为1599km,15t的重型厢式货车三辆，38t的重型半挂牵引车一辆。

车辆的平均实载率为79.93%。

3.3 基于改进的最近插入法的企业配送路线优化编排的网络图如下我们将主要网点编排如下：表3-4网点编排表图3-3节点网络图（1）令T={0},N={0，1，2……,7}，比较表3-1 中从0出发的所有路径大小。

因为min {}71,0≤≤∈i N i c i =07c =63km,所以就有顾客点0，7构成一个子回路，}{0,7,01=T ，此时67.67=r（2）在剩余顾客点（1，2，3，4，5,6）中寻找到0和7中某一点的最小距离， min {}7,71,,70≠≤≤∈i i N i c c i i=05c =80km,5r =37.6,因为7r ＋5r =44.27≥38,所以在子回路}{0,7,01=T 中不能插入点1。

再次寻找剩余顾客点到0、7中某一点的最小距离，可知最小距离为76c =166，此时6r =5.8，7r ＋6r =12.47≤15,则此时构成闭合回路2T =}{0,7,6,0（3）紧接着再次寻找剩余点到0、7、6中的某一点的最小距离，此时找到的点为04c =183，4r =2，7r ＋6r ＋4r =14.47≤15,将点4分别插入（0,6）、（6,7）、（7,0）中，比较得：（0,6）中增量最小，此时的闭合回路为3T =}{0,7,6,4,0，所以构成了一个新的子回路3T =}{0,7,6,4,0，r=14.47。

（4）再次对剩余的点按照上述方法进行优化，可构成另子回路4T =}{0,2,1,0，剩下的点3和点5分别实行单独配送。

利用改进的最近插入法得到优化线路结果如图8所示。

图3-4 最终配送路线图利用改进的最近插入法的总里程为1879km ，15t 的重型厢式货车三辆，38t 的重型半挂牵引车一辆。

车辆的平均实载率为79.95%。

3.4 两种优化方案比较分析由上文可知，通过节约算法和改进后的最近插入法分别对配送线路进行优化，可得到二种不同的优化方案，因此我们需要通过一系列指标来评价方案的优劣性。