第六章 配送运输路线设计1

◆由于装载技术的原因，造成不能装足吨位。
比如有些危险品必须减载 运送才能保证安全
二、车辆积载的原则
（一）轻重搭配的原则 （二）大小搭配的原则 拼装在一个车厢内的货物，其化 （三）货物性质搭配原则 （四）到达同一地点的适合配装的 学性质、物理属性不能互相抵触 货物应尽可能一次积载。 （五）确定合理的堆码层次及方法 可根据车厢的尺寸、容积， 货物外包装的尺寸来确定
直送式配送运输， 是指由一个供应 点对一个客户的 专门送货
5
V1
2
6 V4 2
3
1 6 V V7
2
7

线路5
V2
7
V5
7 3
0 V1
5 7 2
2
V4
6
1
2
4 6
V7 6
2
2、分送式配送运输
分送式配送是指由一个供应点对多个客户的共同送货。 基本条件：同一条线路上所有客户的需求量总和不大于 一辆车的额定载重量，送货时，由这一辆车装着所有客 户的货物，沿着一条精心挑选的最佳路线依次将货物送 到各个客户手中，这样既保证按时按量将用户需要的货 物及时送到，又节约了车辆，节省了费用，缓解了交通 紧张的压力，并减少了运输对环境造成的污染。
配载模型(装载货物的价值最大)

假设配送车辆的最大载重量为G，用于运送n种不同 的物品，此n种不同物品的重量分别为W1, W2,…, Wn, 每一种物品的价值系数（可表现为价值、运费等）用 P1, P2,…, Pn表示。另设Xk表示第k种物品的装入数量， n 则在 G Wk X k 条件下
k 1
三、提高车辆装载效率的具体办法
◆研究各类车厢的装载标准，根据不同货物和不同包
装体积的要求，合理安排装载顺序，努力提高装载技 术和操作水平，力求装足车辆核定吨位。 ◆根据客户所需要的货物品种和数量，调派适宜的车 型承运，这就要求配送中心根据经营商品的特性，配 备合适的车型结构。 ◆凡是可以拼装运输的，尽可能拼装运输，但要注意 防止差错。
Cij
k i 1

Cij为满足装载量约束和的按巡回路径的顺序从 第i+1个需求点到第j个需求点的费用加上两端点 到配送中心 费用，在计算Cij时，还需满足不超 出最大运输距离或运输时间。
最优划分法
求解步骤： 第一步：将需求点集合N构筑成为每个点恰好通过一次 的巡回路径，设表示巡回路径的序列为； 第二步：应用Cij确定中任意两点间的距离费用矩阵[Cij] 第三步：以点0为起点，以点(n)为终点，求解最短路径 L; 第四步:对于最短路径L上的所有有向枝(i,j),输出分组路 径0,(i+1),...,(j),0
将重货置于底部，轻货置于上部，避免 重货压坏轻货，并使货物重心下移
（六）装载时不允许超过车辆所允许的最大载重量 （七）装载易滚动的卷状、桶状货物，要垂直摆放。 （八）货与货之间，货与车辆之间应留有空隙并适当衬垫，防止货损。 （九）装货完毕，应在门端处采取适当的稳固措施，以防开门卸货时， 货物倾倒造成货损 （十）尽量做到“后送先装”
（1）节约里程法 （一）节约法的基本规定
利用里程节约法确定配送路线的主要出发点是，根据配送方的运输能力及 其到客户之间的距离和各客户之间的相对距离来制定使配送车辆总的周转 量达到或接近最小的配送方案。 方案a）的配送路线为p0→pi→p0→pj→p0,配送距离为da=d0i+d0j 方案b)配送路线p0→pi→pj→p0,配送距离为db=. d0i+d0j+dij 显然，da不等于db，我们用sij表示里程节约量，即方案b)比方案a) 节约的配送里程：
（二）影响配送运输的因素 ◆动态因素 ◆静态因素 （三）配送运输的特点
车流辆变化、道路施工、配送客 户的变动、可供调动的车辆变动 如配送客户的分布区域、道路交 通网络、车辆运行限制
◆时效性 ：快速及时，即确保在客户指定的时间内交货
◆安全性 ：货物完好无损的送到目的地 ◆沟通性 ：通过送货上门服务直接与客户接触 ◆方便性 ：尽可能的让顾客享受到便捷的服务 ◆经济性 ：以较低的费用，完成配送作业
第三步：将节约sij,进行分类，按从大到小 的顺序排列，得表
第四步：确定配送线路。从分类表中，按节约里 程大小顺序，组成线路图
（1）初始方案：对每一客户分别单独派车 送货，结果如图所示。
修正方案4
（2）两阶段法
（一）先求出一个可行解，然后对现有可行解 进行反复地局部扰乱，以达到较好的解； （二）利用VSP模型的特征，将一个整体优化问 题分解成两步进行优化计算。
第三节 车辆调度
1问题的描述
以si 表示车辆到达i点的时间，tij表示车辆由点i行驶到点j的时间， 一般应满足以下关系式 s0=0 ETi ≤ si≤ LTi 式中， s0=0表示从车场出发，若每项任务必须在要求的时间范围内 完成，即必须满足上式，否则得到的解为不可行解，称之为硬时间 窗VSP;若某项任务不能在要求的时间范围内完成，则给予一定的惩 罚，称之为软时间窗VSP。
第三节 车辆调度
2模型建立
第三节 车辆调度
2模型建立
第三节 车辆调度
2模型建立
第三节 车辆调度
3算法原理
第三节 车辆调度
3算法原理
第三节 车辆调度
3算法原理
第三节 车辆调度
案例
第三节 车辆调度
二、方法 （四）遗传算法
1基本思想
第三节 车辆调度
二、方法 （四）遗传算法
2基本步骤
第三节 车辆调度
f ( x) max Pk X k
k 1
n
配载模型(考虑优先级情况下)
1 问题描述
配载模型(考虑优先级情况下)
1 建立模型
客户需求优先系数表
两阶段算法思路
先将装剩余的(n一k)件货物看作为(n一k)个阶段完成，用 j(j=1，2，…，n一k)表示阶段;(x，y)表示二维变量，表示 第二阶段车辆中装入货物总重量为x，总体积为y时状态。 最优值函数fj(x，y)表示当总重量不超过x，总体积不超过y， 车辆中装入前j件货物的最大重量(或体积)
A A B A A C A
E A D A A
C A
D A A
B A
交叉环形式
F
单环形式
A E A B A
B
C A
三角环形式
D A
复合环形式
C A
第二节 配送线路设计
二、配送线路类型 3.汇集式行驶线路
B
A
C
分送货物
D
收集货物 D C
分送式BC DA 分送-汇集式B
三 配送线路设计
1、直送式配送运输 （1）最短路径设计 最短线路的方法——Dijkstra算法，也叫标号 V2 7 V5 法。
第二节 配送线路设计
二、配送线路类型 1.往复式行驶路线 供应点：1个 客户：1个 客户需求量>=可用车辆的核定载重量 供应点 客户
2.环形式行驶路线 供应点1个对应多个客户或客户1个对应多个供应点 3.汇集式行驶路线
第二节 配送线路设计
二、配送线路类型 2.环形式行驶路线 供应点1个对应多个客户或客户1个对应多个供应点
（二）节约法的基本思想
案例分析

例：某一配送中心p0向10个客户pj(j=1,2,…,10) 配送货物，其配送网络如图11-9所示。图中括 号内的数字表示客户的需求量（T），线路上 的数字表示两节点之间的距离。配送中心有2t 和4t两种车辆可供使用，试制定最优的配送方 案。
第一步：计算最短距离。根据配送网络中的已知条件，计算配送中心与 客户及客户之间的最短距离，结果见下表。 第二步：计算节约里程sij。
20 30
B220 A230
A2 →B4破圈调运图
B440
3．检查与调整 A330 B110 A140
30
B330
40 30
B440
首先分别计算线路 圈长、内圈长和外 （圈长即指里程数 如果内圈长和外圈 分别小于全圈长的 则该方案即为最优 否则，即为非最优 需要对其进行调整
10 20 20
B220 A230
二、配送运输的基本作业程序
（一）划分基本配送区域 （二）车辆配载 （三）暂定配送先后顺序 （四）车辆安排 （五）选择配送线路 （六）确定最终的配送顺序 （七）完成车辆积载
车辆安排：自营还是外包？
费 用
1．外雇车辆 2．自有车辆
运输量（t.km）
第二节 配送线路优化技术
一、线路优化设计的意义
配送线路设计就是整合影响配送运输的各种因素，适时适当地利用 现有的运输工具和道路状况，及时、安全、方便、经济地将客户所需的 商品准确地送达客户手中。在配送运输线路设计中，需根据不同客户群 的特点和要求，选择不同的线路设计方法，最终达到节省时间、运距和 降低配送运输成本的目的
A3 →B1破圈调运图图
第三节 车辆调度
二、方法 （三）基于时间窗车辆调度
1问题的描述
设Ti为任务i装(卸)货所需时间，ETi为任务i的允许最早开始时间， LTi为任务i的允许最迟开始时间，即任务i的开始时间需在一定的 时间范围[ETi , LTi]内。 求满足货运要求的费用最少的车辆行驶线路。称此问题为有时间 窗的车辆优化调度问题。
（2）两阶段法

先路径后分组算法 步骤： 第三步：确定各组需求的最优访问顺序。 最优访问顺序可应用最优划分法求解。
最优划分法
当访问所有需求点的巡回路径已经确定的条件下，最优 划分法给出了一种不破坏巡回路径顺序的“最优”分 组方法。 设巡回路径的序列为0,(1),...,(n),令 j ） 路径0, （i 1 , , ( j ),0的费用，若 R ( k ) W ;
A330
40
B330
B110 30
A140
20 50
B220
40
B440
60 50
A230 运距运量交通图
2．将初始调运方案反映在交通图上 A330 B110 A140
20
B330
40
40 40
凡是按顺时针方向调运 运线路（如A3至B1、B A2至B3），其调运箭头 在圈外，称为外圈；否 运箭头线（A3至B3）都 内，称为内圈
第六章 配送运输路线设计
第一节 配送运输概述
一、 配送运输 （一）概念 配送运输是指将顾客所需要的货物通过运输工具从供应点送至顾客手中 的活动。 特点：配送运输通常是一种短距离、小批量、高频率的运输形式。如果 单从运输的角度看，它是对干线运输的一种补充和完善，属于末端运输、 支线运输。他以服务为目标，以尽可能满足客户要求为优先。 可能是从工厂等生产的仓 库直接送至客户； 也可能通过批发商、经销 商或由配送中心、物流中 心转送至客户手中。
（2）两阶段法

先路径后分组算法 第一阶段：形成包含所有需求点的路径 第二阶段：根据一定的约束（如车辆容量、距离、 时间等）对它进行划分，形成各配送车辆的路径。
（2）两阶段法

先路径后分组算法 步骤 第一步：寻求对于每个节点通过一次且只通过一 次的巡回路径，设表达巡回路径的序列为，(i) 表示回路第i个通过的点，而(0)为配送中心。 第二步：按照车辆路径上的客户必须在上是连 续的，并且满足给定条件（如最大装载量、最大 运输距离等）进行分组。 第三步：确定各组需求的访问顺序
第三节 车辆调度
一、影响因素 （一）货物 （二）车辆 （三）配送中心 （四）客户 （五）运输网络 （六）约束条件 （七）目标函数
第三节 车辆调度
二、方法 （一）图上作业法 1．绘制交通图 设有A1、A2、A3三个配送点分别有化肥40t、30t、30t，需送往四个客户 点B1、B2、B3、B4，而且已知各配送点和客户点的地理位置及它们之间 的道路通阻情况，可据此制出相应的交通图
例题

某配送中心现有多批待配送货物，各批货物的 重量、体积和需求优先系数见表，用一辆载重 量为3.3t，有效容积为13.7耐的车辆进行货物 配送。要求在考虑客户需求优先级的前提下， 制定合理的配装方案，使车辆的载重量得到充 分利用。
配装货物系数表
二、方法 （四）遗传算法
2基本步骤
第三节 车辆调度
二、方法 （四）遗传算法
2基本步骤
第三节 车辆调度
二、方法 （四）遗传算法
2基本步骤
第三节 车辆调度
二、方法 （四）遗传算法
2基本步骤
第四节 配送车辆积载技术
一、影响配送车辆积载因素 轻泡货物吨位利
◆货物特性因素 ◆货物包装情况 ◆不能拼装运输 用率降低 如车厢尺寸不与货物包装容器的尺寸成整 倍数关系，则无法装满车厢