基于遺傳算法的服裝連鎖業(yè)車輛調(diào)度問題研究

[摘 要] 結(jié)合服裝業(yè)流行性強(qiáng)，顧客對(duì)產(chǎn)品個(gè)性化明顯等特點(diǎn)，本文建立車輛調(diào)度模型，修改傳統(tǒng)的僅考慮成本因素的決策指標(biāo)；注重考慮配送服務(wù)水平；最后應(yīng)用遺傳算法求解。

[關(guān)鍵詞] 服裝 連鎖經(jīng)營 車輛調(diào)度問題 遺傳算法

一、模型描述和建立

服裝業(yè)行業(yè)特點(diǎn)為：潮流性強(qiáng)，配送服務(wù)要求高。中國連鎖經(jīng)營協(xié)會(huì)對(duì)國內(nèi)連鎖零售業(yè)調(diào)查顯示: 缺貨是該行業(yè)配送的重要癥結(jié)。故本文考慮缺貨成本，多品種問題和車輛時(shí)間價(jià)值建立車輛調(diào)度模型，允許對(duì)實(shí)際配送量決策。研究范圍：?jiǎn)闻渌椭行?、單周期、非滿載、多品種、多車型、允許對(duì)配送量決策、允許租車、帶軟時(shí)間窗的車輛調(diào)度問題。連鎖總部配送中心為N個(gè)門店配送W種服裝，自有車輛數(shù)為nk，能租到車輛數(shù)mk， k為車輛型號(hào)，車型總數(shù)為K，車輛編號(hào)為1；門店i對(duì)第w種服裝需求量為giw， 對(duì)門店i實(shí)際決策配送量為riw ；決策變量xijk1為1表示k型號(hào)編號(hào)為l的車輛從點(diǎn)i行駛到j(luò)，否則用0表示；ti表示從點(diǎn)i出發(fā)時(shí)間，t0=0表示從配送中心出發(fā)時(shí)間，tij表示從點(diǎn)i到點(diǎn)j的行駛時(shí)間， si表示對(duì)門店i的服務(wù)時(shí)間。 dij表示從點(diǎn)i到點(diǎn)j的行駛距離；qk表示k型車容量，由于貨物是服裝，故這里選容積，忽略重量影響；cw表示每單位第w種貨物占用的容積；Vk表示k型車單位距離行駛成本；φw表示第w種貨物的單位配送量成本；Fk表示自有的k型車出車固定成本; Ek示租用的k型車出車固定成本；[ei，li]表示點(diǎn)i的時(shí)間窗，其中[e0，10]=[0，∞];ai表示對(duì)配送點(diǎn)i配送時(shí)提前到達(dá)的單位時(shí)間成本bi表示對(duì)配送點(diǎn)i配送時(shí)單位遲到時(shí)間成本；αk表示k型車單位行駛時(shí)間的成本；βw表示第w種貨物每一單位的缺貨成本；Ri表示是否對(duì)配送點(diǎn)進(jìn)行服務(wù)，為1表示配送，否則為0；pk1表示k型，編號(hào)為1的車是否參加配送，為1表示參加，否則為0。模型表達(dá)式：

二、遺傳算法求解

據(jù)文獻(xiàn)[1]采用基于客戶的編碼方式以適應(yīng)不確定車輛數(shù)要求。 采用傳統(tǒng)適應(yīng)函數(shù)易造成適應(yīng)度選擇集中或分散，本文[2]中以目標(biāo)函數(shù)值作為適應(yīng)度，并配以隨機(jī)聯(lián)賽選擇策略可以規(guī)避此問題。本文采取最佳保留策略結(jié)合隨機(jī)聯(lián)賽選擇策略作為選擇策略，采用常見的兩點(diǎn)交叉和擴(kuò)展的單點(diǎn)變異：區(qū)別在變異時(shí)按照初始化中重新對(duì)染色體賦值方法進(jìn)行賦值。由于所得解均為只有車輛容量約束不滿足的半可行解，故采用懲罰法調(diào)整適應(yīng)值。算例如下：設(shè)配送點(diǎn)數(shù)為8，車輛類型為2，每型號(hào)3輛車，其中1型3號(hào)，2型3號(hào)為可租車輛，貨種為2，1型車容量為15，2型車容量為20?？偰繕?biāo)中各成本系數(shù)為：出車固定成本系數(shù)，自有車輛為{100，120}，租用車輛為{180，200}；距離成本系數(shù)為{0.5，0.7}；時(shí)間成本系數(shù)為{10，15}；配送量成本系數(shù)為{2，4}；早到懲罰成本系數(shù)為{40，30，25，20，30，35，10，20}；遲到懲罰成本系數(shù)為{100，120，160，130，100，95，120，140}；缺貨成本系數(shù)為{80，100}；超載懲罰系數(shù)為4000。將文獻(xiàn)中數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整加入如下配送點(diǎn)的品種需求：

由實(shí)驗(yàn)得本問題取種群規(guī)模100，交叉率為0.8，變異率為0.15，迭代500代為宜。進(jìn)行獨(dú)立實(shí)驗(yàn)50次得滿意解：目標(biāo)函數(shù)值為1039，對(duì)應(yīng)的配送方案為出車3輛，1型1號(hào)車配送路線0～8～2～7～0，1型2號(hào)車配送路線0～6～4～0，2型2號(hào)車配送路線0～3～1～5～0。

參考文獻(xiàn):

[1]鄒 彤:不確定車輛數(shù)有時(shí)間窗車輛路徑問題的遺傳算法[J].系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐，2004.6(6):134～138

[2]占書芳:并行遺傳算法在帶軟時(shí)間窗車輛路徑問題中的研究[D].武漢理工大學(xué)，2005