城市末端物流配送路径优化研究

的货物件数为 qi ；配送中心有 K 辆规格相同的配送 车辆；每辆车最大货物载运数量为 Qmax ( 规定每件货 物的体积相同 ) ；一次配送的最大行驶里程为 Smax 。 根据城市末端物流配送的实际情况，整个物流配
送区域 、车辆配载 、暂定配送先后顺序 、车辆调度 、 送的总成本可以从运输成本 、拥堵成本和惩罚成本
铁道货运｜第 37卷 / 第 3 期 / 2019 年 RAILWAY FREIGHT TRANSPORT
FREIGHT LOGISTICS | 货运物流
文章编号：1004-2024(2019)03-0005-06 中图分类号：U294.1；F259.22 DOI：10.16669/j.cnki.issn.1004-2024.2019.03.02
可见国内外学者在对配送过程中可能出现的拥堵 状况考虑的较少 。为此 ，研究引入交通拥堵成本概 念 ，对整个城市末端物流配送路径进行优化 ，从而 降低总体物流运输成本 。
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货运物流 | FREIGHT LOGISTICS
城市末端物流配送路径优化研究 李 伟 等
1 城市末端物流配送现状
城市末端物流配送是配送过程中与客户直接对接 的最后且最关键的一个环节 ，主要包括划定基本配
0 引言
电子商务经济的发展使物流企业经营模式由自身 发展转移到以客户为中心的发展模式 。以客户需求 为导向 ，不断提高客户对配送服务的满意程度 ，这 种模式转变最直接的影响就是物流企业越来越注重末 端物流配送 。
在城市末端物流配送研究领域 ，国内外学者已 取 得 了 一 系 列 成 果 。 卫 振 林 等 [1] 分 析 了 关 于 末 端 物流配送的模式以送货上门 、自助提货和共同配送
制定配送路径 、确定最终配送顺序 、进行车辆配送 3 个方面进行考虑 。
服务等环节 。城市末端物流配送是以满足配送环节
（1）运输成本 。运输成本包括固定成本和不确定
的末端客户为目的，将货物送达给客户，从而解决 成本 2 部分，其中不确定成本由车辆运输里程与单
了物流的集中规模效应与客户的分散需求 。由于城 位距离运输成本的乘积求得 ，则运输成本可表示为 [7]
过程中出现配送成本居高不下的状况 ，其主要原因包 括：城市末端物流配送具有客户群分散 、货物需求量 不确定等特点 ，使得实际配送过程中需要投入大量的
辆；xijk 为 0-1 变量 ，若车辆 k 经过小区 i 店到 j 点 ， 则取 1，否则取 0 ；sijk 为第 k 辆车从小区 i 店到 j 点 所行驶的里程 ，km 。
收稿日期：2018-10-17 作者简介：李伟 (1993—)，男，山西吕梁人，硕士研究生。杨延梅 (1967—)，女，甘肃兰州人，硕士研究生。刘汉英 (1990—)，男， 甘肃白银人，硕士研究生。刘妍妍 (1992—)，女，河北沧州人， 硕士研究生。 基金项目：中国铁路总公司科技研究开发计划课题 (2017F005； 2017X010-N)
（3）配送时效性较差 。目前末端物流配送一般是 用者单位时间价值的乘积求得 ，可以表示为
市末端物流具有服务地区分散 、客户需求多样性等
K
n
特点 ，使得在实际配送过程中仍存在许多问题导致
w1 = c1 m + c2
xijk sijk
k = 1 j = 0, i ≠ j
⑴
配送服务质量较低 。目前在城市末端物流配送过程 中主要存在以下问题 。
（1）配送成本居高不下 。目前在城市末端配送的
式中：w1 为配送过程中的运输成本 ，元；c1 为单次调 动车辆的固定成本 ，元 / 次；c2 为车辆单位距离运输 成本 ，元 /km ；m 为在配送过程中的实际使用车辆 ，
配送人员和配送设备等；基础设施设备的完善需要大
（2）拥堵成本 。在拥堵状态下 ，由于交通流密度
量资金投入 ，如建设自提点或智慧自提柜等 ，不仅前 增大 ，道路上的车辆只能以较低的速度行驶 ，甚至
期需要大量建设成本 ，后期还需要运营维护成本等 。 需要停车排队等待 ，这就导致出行者必须付出额外
（2）配送效率较低 。由于在配送过程中不同的客 的时间成本 。额外行程时间成本是交通拥堵外部成
文献标识码：Aቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
城市末端物流配送路径优化研究
李 伟，杨延梅，刘汉英，刘妍妍
( 兰州交通大学 交通运输学院 ，甘肃 兰州 730070)
摘 要：城市末端物流配送是配送环节中直接与客户交接的最后且最关键的一环 ，能否将货 物及时送到客户手中将直接影响客户对配送服务的满意程度 。为提高城市末端配送的服务质 量及客户的满意程度 ，降低配送过程成本 ，针对目前城市末端物流配送过程中存在的问题 ， 提出在满足客户实际时间要求前提下 ，建立带有软时间窗的城市末端物流配送路径优化模 型 ，运用节约里程算法进行求解 ，并以某配送中心配送为例 ，得出在满足客户实际时间要求 前提下 ，以拥堵成本最低为前提选择路径的模式可使配送过程中的成本降到最低 。 关键词：城市末端物流；拥堵成本；软时间窗；路径优化；节约里程法
户对配送服务时间要求不同，呈现出配送复杂的情 本的主要组成部分。在物流配送的过程中经常会出
形，使得在配送过程无法集中配送，时常出现首次 现交通拥堵的情况，研究只考虑由额外行程时间引
配送不能成功而需要二次配送的情况，这就使得配 起的成本作为拥堵成本。交通拥堵导致配送时间延
送的实际效率大大降低 。
长的拥堵成本可由配送路段内总的拥堵时间和车辆使
3 种方式为主 ，并对共同配送模式展开分析研究；张 如云等 [2] 通过遗传算法对考虑低碳的城市配送车辆 路径优化模型进行研究分析 ，取得良好效果；侯玉 梅等 [3] 提出运用自适应遗传算法解决带有软时间窗 的整车物流配送路径优化的新思路；金璐 [4] 在基于 车间配送拥堵的情况在配送路径优化模型中加入了拥 堵时间的数学计算 ，并且在时间窗约束中加入了拥 堵时间；韦震等 [5] 在仿真模拟不同配送模式下道路 运行状况时 ，得出送货上门造成的道路拥堵概率最 大 ，但是配送所需的时间最少；Ceschia 等 [6] 研究了 不同车型带有软时间窗的车辆路径问题 ，并应用禁 忌搜索算法求解 。