物流配送车辆调度模型

一般配送费用由车辆费用、工资费用、延迟费用和等待费用组成。车辆费用由燃料费、折旧费和维修费等变动费用组成，中心根据经营情况可核算出每车公里应摊的车辆费用。工资费用根据途中工作时间计算，若工作时间超过8小时，则超时部分应按加班补助计算。客户通常要求货物在一定时间窗范围内送达，否则中心需支付惩罚费用。若提前到达，支付等待费用；若延迟到达，支付延迟费用。设单一配送中心向l 个客户送货，第i 个客户货运量g i 为，卸货时间为i ut ，时间窗为[i et ，i lt ],每小时延迟费用i r ,中心与客户、客户与客户两两间的最短运距、平均车速和车辆费用分别为ij ij ij r v d 和、(i,j=0,1,2…,l;0表示配送中心)；可用m 类卡车送货，第p 型卡车有p n 辆，装载容量为p v (p=0,1,2,…，m)；每小时等待费用为r ，行车补助和加班补助分别为每小时s 和es ；途中运行到中午12：00和下午6：00时安排30分钟吃饭时间，车辆当天返回配送中心，再设pg n 为第p 类车的第q 辆配送的需一求点数(pg n =0表示未使用第p 类车的第q 辆车)，确定车辆调度方案。

4.2.2 物流配送车辆调度模型

根据上述对问题的描述，可以构造数学模型，定义变量：

⎩⎨

⎧)

,(0

),(1j i pq j i pq x ijpq 经过弧段表示车辆经过弧段表示车辆

⎩⎨⎧=送货

不给顾客表示车辆送货给顾客表示车辆i pq i pq y ipq

01 得到配送调度模型如下： 目标函数：

∑∑∑∑∑∑∑∑========+-∙+

∙+∙+

=

l

i l i i i l i i

l

l

j m

p m

p n q pq pq

n q ijpq ij

ij t r lt t r

es t e s t

x r d

MinZ p

p

1

1

i 0111

1

)

()0,max()(ωωω（4.3）

约束条件：

∑=≥l

i i t t f l

1

%80)(1

（4.4）

p

l

i ipq i

v y g

≤∑=1

（4.5）

l i y m

p n q ipq p

，，， (21111)

==∑

∑

== （4.6）

pq l j y x jpq

l

i ijpq ∀==∑；，，，...10 （4.7）

pq l i y x ipq l

j ijpq ∀==∑=；，，，

(101)

（4.8）式中：（4.3）为目标函数，即使车辆在完成配送任务时的最小配送费用； （4.4）为顾客满意度约束，即：每一顾客满意度的平均值必须到80%以

上；

（4.5）为车辆的能力约束，即：某一车辆所访问的全部客户的需求量不能超过车辆本身的载重量；

（4.6）确保顾客i 仅由第p 类车的第q 辆车完成配送任务；

(4.7) (4.8) 为到达某一顾客的车辆唯一性约束，即每一顾客仅由一辆车

服务；

其中，)(i i t ω表示当顾客i 的开始时间为i t 时，车辆在顾客i 处的等待时间:ij ij j j i v d ut t t /++=,j 为i 的前一个站点，当i t <12且j t ≧12,或j t <18且j t ≧18，有5.0+=j j t t ；)8,min(0'0t t t pq -=ω，)0,8max(0'0--=t t t e pq ω，0t 为发车时间，'0000/t v d et t i i i -=为收车时间。

从模型当中可以知道：本文所建的是一个单目标多约束条件的优化模型，以配送费最小化为目标，将车型、车辆装载量、服务到达的时间要求、午餐时间及加班费等考在内，更重要的是通过对顾客预约时间满意程度的了解，建立顾客平均满意度约束，使配送中心可以在顾客心中留有好的效应，进而达到一种长期合作的效果，从而给配送中心带来长期效益，而不仅仅是一种短期效益。本论文模型的建立将大大的减少由于配送中心不能达到服务顾客的要求，而带来的信誉损失部分，同时还提高了企业的信誉做到“双赢”，这是任何一个企业或个人都希望得到的，通过本模型得到的优化方案，将更有益于配送中心的发展。

4.3 物流配送系统软硬件基本配置

4.3.1 物流配送系统的硬件配置

在系统编码之前，为建立开发和测试环境，需要安装数据库服务器、WEB 服务器、应用服务器和其他一些相关的支撑软件。

1、WEB 服务器1 台。该服务器可利旧服务器，即借用现有WEB 服务器，其功能主要是公司局域网下的页面传输、用户的访问与申请、物流中心车辆调度员的操作输入和使用、管理员的维护等。

2、数据库服务器（DB服务器）1台。线路优化用数据库主要包括销售营业部信息数据库（包括客户静态数据和订货量动态数据），物流中心送货车辆、驾驶员、送货员数据库等。

3、应用服务器1台。主要用来放置配送线路优化应用系统，实现从WEB 服务器传来的信息和密码的验证、查询、获取、计算，同时调用数据库服务器的数据资源，进行应用系统决策模型的分析决策（需要时修改数据库服务器的数据）, 最终结果经WEB服务器反馈给客户端。

4、其它一些网络连接器件。如集线器HUB、交换机等。

4.3.2 物流配送系统的软件配置

软件系统应参照目前公司所采用的平台，如Window 2003 版操作系统，SQLServe2000 以上数据库系统。

1、操作系统。数据库服务器和Web 服务器性能要求比较高，操作系统选用Windows 2003。客户端工作站的操作系统可选用windows xp /2 000。

2、GIS 平台选择。GIS 平台软件应考虑到软件的稳定性以及与其它系统集成的问题。根据前文确定的基于组件开发模式，选择MapInfo6.o 以上版本。

3、数据库管理软件。选择关系型数据库Sql Server 2000的集成来实现数据库管理。Sql Server 2000提供海量数据存储，系统运行比较稳定，相对于市场上其它同类产品价格也较适中。

4、可视化程序开发工具。选择Visual Basic6.0。目前，VB和MO 的结合被认为是开发GIS 应用软件的最佳选择之一，VB的程序编写是可视化的。

4.4 本章小结

本章以具有代表性的北大仓啤酒有限公司的一市多县物流配送拓扑结构为研究对象，参照实际工中的约束条件，针对有时间窗的车辆路径的优化问题，建立数学模型，采用遗传算法求解。