報(bào)刊配送路線優(yōu)化方法研究

許四化，秦建玲 （廣東紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣東 佛山 528041）

XU Si-hua,QIN Jian-ling (Guangdong Institute of Textile Technology,Foshan 528041,China)

郵政開展物流業(yè)務(wù)是當(dāng)前我國物流領(lǐng)域的一大熱點(diǎn)問題，我國各省市郵政局近年來紛紛開展物流業(yè)務(wù)，部分省市成立了郵政物流配送公司。在郵政發(fā)展物流業(yè)務(wù)的同時(shí)，還有許多問題需要解決，其中重要的一點(diǎn)就是如何根據(jù)現(xiàn)有網(wǎng)點(diǎn)和資源對(duì)其配送網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)及優(yōu)化。當(dāng)前我國郵政配送業(yè)務(wù)均是利用現(xiàn)有的分布在各地的郵政網(wǎng)點(diǎn)來開展配送的，但實(shí)際上郵政現(xiàn)有網(wǎng)點(diǎn)布置與現(xiàn)代化物流運(yùn)作還是存在很大的差距。按照高效率配送要求對(duì)現(xiàn)有郵政網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行改造是郵政開展物流配送需要解決的一個(gè)問題。隨著物流業(yè)的快速發(fā)展，客戶對(duì)物流配送速度要求越來越高，配送速度是物流企業(yè)核心競爭力的重要體現(xiàn)。因此如何進(jìn)一步提高配送速度，在優(yōu)化配送路線的基礎(chǔ)上，提高配送速度，降低配送成本是物流企業(yè)研究的一個(gè)重要問題。

1 佛山市郵政配送系統(tǒng)現(xiàn)狀分析

佛山市郵政配送系統(tǒng) （主要以分析普郵為主）主要流程如圖1所示。所有郵件到達(dá)江灣一路佛山市禪城區(qū)郵政局物流分局 （俗稱江灣大院）后進(jìn)行統(tǒng)一分發(fā)、篩選、包裝和配送。目前佛山市郵件處理流程主要是普郵以若干人分組，每組負(fù)責(zé)某區(qū)域，相關(guān)投遞點(diǎn)相連結(jié)為投遞路線?？爝f由面包車或摩托車配送為主；普郵主要是以自行車配送為主。由于本文主要是以報(bào)刊的配送路線優(yōu)化為研究重點(diǎn)，所有以下內(nèi)容都是以報(bào)刊的配送為主進(jìn)行闡述。

2 佛山市郵政配送系統(tǒng)模型建立

目前，佛山郵政下轄順德、南海、禪城、三水、高明區(qū)郵政局，市局機(jī)關(guān)設(shè)有9個(gè)部室，下轄郵政儲(chǔ)蓄銀行、速遞物流公司、函件集郵局、分銷代理局4個(gè)專業(yè)單位及客服中心和信息技術(shù)局。

佛山郵政經(jīng)營業(yè)務(wù)種類包括：一是郵務(wù)類業(yè)務(wù)，主要有函件、集郵、包裹、報(bào)刊發(fā)行等，其中函件業(yè)務(wù)有賬單、賀卡、廣告信函等；集郵類業(yè)務(wù)，以集郵郵票為主，包括冊(cè)、折、封、片、簡、戳、卡及其他集郵用品等。二是金融類業(yè)務(wù)，主要有郵政儲(chǔ)蓄、匯兌、資金結(jié)算、代理保險(xiǎn)、代理基金、代發(fā)工資、代收話費(fèi)、公司業(yè)務(wù)、貸款業(yè)務(wù)等。三是速遞業(yè)務(wù)，包括國內(nèi)、國際速遞業(yè)務(wù)，護(hù)照專遞、港澳通行證業(yè)務(wù)、代辦交通違法、代辦車管業(yè)務(wù)等，并已實(shí)現(xiàn)某境內(nèi)當(dāng)日遞、珠三角區(qū)域次晨遞，目前業(yè)務(wù)范圍通達(dá)全球200多個(gè)國家 （地區(qū)）和國內(nèi)近2 000多個(gè)城市。限時(shí)專遞業(yè)務(wù)有EMS當(dāng)日遞、EMS次晨達(dá)、EMS次日遞；同城業(yè)務(wù)是以便民、為民為宗旨，開辦全省護(hù)照專遞、領(lǐng)事館簽證速遞、法院專遞、錄取通知書專遞、二代身份證速遞等。

為倡導(dǎo)明明白白消費(fèi)，近年來佛山郵政投資上千萬資金建設(shè)郵政賬單處理中心，打造郵政賬單處理專家，升級(jí)改造投遞隊(duì)伍，為公眾服務(wù)業(yè)、通信、金融、政府等各類行業(yè)提供寄遞到戶的賬單通知服務(wù)。目前有1 000多名投遞員，400多臺(tái)車輛，穿梭于大街小巷，風(fēng)雨無阻，通過郵政的投遞管理體系，每天為客戶提供方便準(zhǔn)確的投遞服務(wù)。

2.1 佛山郵政配送路線數(shù)據(jù)處理

將中國郵遞員問題的基本算法運(yùn)用到佛山郵政配送路線之前，需要將實(shí)際相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，然后運(yùn)用奇偶點(diǎn)圖上作業(yè)法分析配送路線，找出郵件配送的最佳路徑。

本文實(shí)際數(shù)據(jù)主要包括：郵件處理中心：主要是指佛山市禪城區(qū)郵政局物流分局，該處理中心是負(fù)責(zé)處理佛山市所有的快遞、普郵、報(bào)紙、報(bào)刊等業(yè)務(wù)；客戶：佛山郵政小組負(fù)責(zé)相關(guān)區(qū)域范圍內(nèi)所涉及到的用戶，本文主要以佛山市禪城區(qū)郵政局物流分局周邊的8家農(nóng)村合作信用社為核心客戶來模擬客戶需求；車輛：指佛山市郵政局擁有車輛的基本信息，如車輛的編號(hào)，載重量、從屬的配送中心等；地理關(guān)系：是指實(shí)際地理稱謂與虛擬地理編號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，包括實(shí)際地理稱謂及其對(duì)應(yīng)的虛擬地理編號(hào)；道路：指的是道路經(jīng)虛擬后的各路段的長度、始點(diǎn)、終點(diǎn)的信息；任意兩點(diǎn)的距離：指的是任意路線交叉兩點(diǎn)之間的最近距離。

2.2 道路信息的虛擬化

本文以佛山市禪城區(qū)郵政局物流分局為報(bào)刊配送的出發(fā)點(diǎn)，在包含若干家農(nóng)信社的客戶在內(nèi)的某投遞小組負(fù)責(zé)區(qū)域?yàn)檠芯繉?duì)象，對(duì)該區(qū)域內(nèi)的所有道路信息進(jìn)行虛擬化，方便運(yùn)用奇偶點(diǎn)圖上作業(yè)法分析配送路線的選擇。實(shí)際道路信息如圖2所示。

圖2中明顯共有9條主要干道：佛山大道、汾江路、嶺南大道、建新路、衛(wèi)國路、同濟(jì)路、季華五路、瀾石一路和普君北路，它們相互交叉。在這個(gè)圖上，我們可以很方便的表達(dá)出一些實(shí)際的道路信息，比如 “佛山大道”。把實(shí)際道路信息轉(zhuǎn)換成虛擬的道路信息的過程分為兩步。

第一步，把道路虛擬化：虛擬化的原則是把整條路拆分，即按交叉路口把原來的路分成幾段，拆分之后形成的每段路均不再經(jīng)過交匯口。拆分之后給新的路段重新命名。實(shí)際道路的例子經(jīng)拆分后變?yōu)閳D3所示。

第二步，定距離：測量交叉路口之間的實(shí)際距離，在圖上標(biāo)出，作為本文計(jì)算的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。在虛擬路線的過程中，盡量做多些延伸，找出合理的負(fù)責(zé)區(qū)域?？紤]到計(jì)算的方便，本方案選擇了周圍10家的農(nóng)信社作為考察對(duì)象，實(shí)際是按照區(qū)域劃分來進(jìn)行投遞的，也就是對(duì)某個(gè)投遞人員來說，他要走遍所有的負(fù)責(zé)區(qū)域，包括負(fù)責(zé)區(qū)域中的農(nóng)信社。經(jīng)數(shù)據(jù)處理虛擬后的道路如圖4示例 （☆代表佛山市禪城區(qū)郵政局物流分局）所示。

3 佛山市郵政配送系統(tǒng)線路優(yōu)化

傳統(tǒng)郵政的物流作業(yè)是計(jì)劃體制方式，制定配送計(jì)劃，定時(shí)定線路定點(diǎn)，按運(yùn)行時(shí)間表進(jìn)行配送，這種配送模式對(duì)于新興物流業(yè)務(wù)的運(yùn)作，已明顯不適應(yīng)?，F(xiàn)代物流對(duì)配送的及時(shí)性 （準(zhǔn)時(shí)到達(dá)）和合理性 （成本最低）要求大大提高，因此實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)調(diào)配的物流系統(tǒng)，核心之一是對(duì)物流配送運(yùn)輸?shù)哪軌蜻M(jìn)行合理調(diào)度。

郵政物流配送調(diào)度滿足以下目標(biāo)：

①準(zhǔn)時(shí)送貨。就是要客戶選擇貨物送達(dá)他們指定地點(diǎn)的時(shí)間，要按照每個(gè)客戶的時(shí)間要求安排物流配送。

②總成本最低。

③總行車路徑最短。

以下配送路線改進(jìn)方案中涉及到的基本假設(shè)和符號(hào)說明：

基本假設(shè)有：

負(fù)責(zé)該區(qū)域內(nèi)的報(bào)刊都由佛山市禪城區(qū)郵政局物流分局發(fā)出；

每次配送報(bào)刊的送遞人員的配載量無限大，滿足他所管轄的范圍所有客戶需求；

每個(gè)配送人員從佛山市禪城區(qū)郵政局物流分局出發(fā)，沿著一條行車路線把需要配送的報(bào)刊送到指定到貨位置后，返回佛山市禪城區(qū)郵政局物流分局；

每個(gè)客戶的報(bào)刊每次僅由同一個(gè)人配送；

每個(gè)客戶對(duì)報(bào)刊到達(dá)時(shí)間的要求是越快越好的；

每次路線選擇的決策都是由遞送人員自己決定；

為了簡化問題，假設(shè)所配送的貨物種類只有一種，就是配送報(bào)刊雜志類。

為了解決郵政物流配送的問題，本文引入中國郵遞員問題的奇偶點(diǎn)圖上作業(yè)法。

以郵件處理中心 （即佛山市禪城區(qū)郵政局物流分局）作為唯一的配送中心，范圍是某個(gè)配送小組所管轄的區(qū)域，如圖5所示。其中該區(qū)域中的客戶包含圖中標(biāo)出的10家農(nóng)村合作信用社的8家作為典型代表，得出走遍該區(qū)域的最短距離就是該投遞人員的最佳路徑，也是運(yùn)輸成本最低的配送線路。

配送中心和客戶的詳細(xì)信息如表1所示，1個(gè)配送中心，以A表示，其具體信息如下：

表1 配送中心信息表

以10家佛山市禪城區(qū)農(nóng)村合作信用社為典型客戶，以1～10表示，具體信息如表2所示：

表2 客戶信息表

圖上路段距離分別見表3所示。

將該小組管轄區(qū)域進(jìn)行處理，得出如圖6的簡化圖，按照中國郵遞員問題的計(jì)算方法，添加弧線，構(gòu)成歐拉回路，如圖7所示。

表3 區(qū)域內(nèi)路段距離 單位：m

由圖7可知，圖上有10個(gè)奇點(diǎn)，分別為：A、B、C、D、F、G、H、J、K、和M，如果要構(gòu)造成歐拉回路，必須其奇點(diǎn)數(shù)為0，因此需要添加弧線。根據(jù)中國郵遞員問題的奇偶點(diǎn)圖上作業(yè)法，在圖7中添加7條弧線，讓該圖的奇點(diǎn)為0，即形成歐拉回路，該回路就是遞送人員要走的最佳路徑。

分析圖6、圖7可知，最佳路徑有很多種，例如：ABCDE FGHIJ KLMAB QNKNM NOHOJ OPRDC RFGPQ A；或者為：AMLKJ IHGFE DCBAB QNMNK NOJOH OPRDC RFGPQ A。不管選擇哪種路徑，其最短距離都是不變的。

計(jì)算得出最短路徑為：

MIN(S)=2AB+2CD+2FG+2MN+2NK+2OJ+2OH+DE+DR+EH+CR+RF+BC+BQ+RP+AQ+QP+PG+AM+QN+PO+GH+NO+ML+HI+LK+KJ+JI=24 312 （m）

如果投遞員所走的路線當(dāng)中僅重復(fù)的路段有AB、CD、FG、MN、NK、QJ、OH，那么他選擇的路線就是最佳路徑。最佳路徑的路線總長為24 312m。

4 結(jié) 論

本文以佛山郵政快遞物流公司為企業(yè)背景，通過以郵件處理中心 （佛山市禪城區(qū)郵政局物流分局）為出發(fā)點(diǎn)，向佛山某地區(qū)的投遞站投遞報(bào)刊為目的，利用中國郵遞員問題的奇偶點(diǎn)圖上作業(yè)法來分析得出投遞的最優(yōu)路線。在時(shí)間、路程、費(fèi)用之間找到一個(gè)平衡點(diǎn)，這個(gè)平衡點(diǎn)就是績效的來源。在最優(yōu)路線之下可以大大地壓縮投遞成本和縮短投遞路線，從而提高投遞效率，達(dá)到整體績效的提高。

同樣的方法和原理可以推廣運(yùn)用到其他快遞物資或其他地方的郵政投遞問題上，這樣郵政費(fèi)用的支出會(huì)大大減少，郵遞員的工作效率也將會(huì)有所提高，也可以從整體上降低成本。郵遞成本降低有助于降低市民的郵遞費(fèi)用，從一定方面看也可以增加郵局的業(yè)務(wù)競爭能力。

本文在郵遞員問題上利用了歐拉圖來計(jì)算投遞問題，同樣我們也可以把歐拉圖用在各種運(yùn)輸路線的最優(yōu)化上。其實(shí)就是旅行商問題 （TSP），利用這個(gè)原理還可以很好地解決運(yùn)輸與路線、時(shí)間、費(fèi)用之間的矛盾，從中找到以最合理的成本來提供最優(yōu)質(zhì)服務(wù)的方案。

[1] 管梅谷.奇偶點(diǎn)圖上作業(yè)法[J].數(shù)學(xué)學(xué)報(bào)，1960(3):263-266.

[2] 《運(yùn)籌學(xué)》編寫組.運(yùn)籌學(xué)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2005.