汽車零部件入廠物流循環(huán)取貨車輛路徑模型構(gòu)建

季秀玲

本文首先對零部件入廠物流循環(huán)取貨模式做出簡單介紹和必要的假設(shè)，期次是對問題研究中涉及到的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，最終建立了循環(huán)取貨車輛路徑問題的數(shù)學(xué)模型。

零部件物流 循環(huán)取貨 車輛路徑

問題描述

循環(huán)取貨車輛路徑問題是汽車零部件入廠物流實(shí)施循環(huán)取貨模式的關(guān)鍵因素之一。取貨路徑的合理安排能夠有效地節(jié)省運(yùn)輸時(shí)間、提高汽車零部件人廠物流的運(yùn)作效率以及整體物流服務(wù)的質(zhì)量。通常來說，汽車零部件人廠物流循環(huán)取貨車輛路徑問題可以這樣來描述：在汽車供應(yīng)鏈系統(tǒng)存在供需雙方的前提下，有一個(gè)汽車制造廠和多個(gè)零部件供應(yīng)商，汽車制造廠擁有多臺運(yùn)輸車輛。具體實(shí)施過程如下：汽車制造廠派出廠內(nèi)的多臺車輛到各汽車零部件供應(yīng)商處取貨，規(guī)定每個(gè)供應(yīng)商的位置、能夠取到的貨物量和取貨的時(shí)間窗一定，且每輛汽車的最大裝載量和最大裝載容積也是一定的，要求對車輛取貨路徑進(jìn)行合理的安排，使得運(yùn)輸?shù)目傎M(fèi)用最小。

汽車零部件人廠物流循環(huán)取貨車輛路徑規(guī)劃需滿足以下幾個(gè)假設(shè)條件：（1）派出的車輛所需花費(fèi)的固定成本相同，可變成本與行駛距離成正比，即目標(biāo)函數(shù)可直接表示為總距離最??；（2）車輛行駛的平均速度相同，不考慮實(shí)際路況；（3）汽車制造廠擁有足夠的可用車輛且車輛規(guī)格相同；（4）所有汽車零部件的裝車復(fù)雜程度相同，均表示為a=1；（5）從不同供應(yīng)商處取的汽車零部件可以裝在同一輛車上；（6）不考慮車輛到達(dá)供應(yīng)商處取貨的等待時(shí)間。

同時(shí)還需滿足以下約束條件：（1）每臺派出的車輛從汽車廠出發(fā)，最后都必須返回汽車廠；（2）每個(gè)供應(yīng)商處的貨物量必須滿足裝載需求，且只能由一輛車取走；（3）每輛車必須在事先規(guī)定好的時(shí)間窗內(nèi)到達(dá)供應(yīng)商處取貨；（4）每條路徑上各供應(yīng)商處的取貨量之和不得超過取貨車輛的最大裝載量和裝載容積。

循環(huán)取貨車輛路徑問題參數(shù)設(shè)置

參數(shù)設(shè)置如下：

將汽車廠設(shè)為i（i=0），零部件供應(yīng)商設(shè)為i（i=1，2，…，n）。

m：車輛數(shù)，其最小值可通過[∑qi/aQ]+1確定；

qi：從i處的取貨量；

Q：車輛最大裝載量；

dik：從i到j(luò)的距離；

Si：車輛到達(dá)i的時(shí)間；

Ti：車輛在i處的裝貨時(shí)間；

tij：車輛從i行駛到j(luò)的時(shí)間，只與距離有關(guān)；

ETi：供應(yīng)商允許的最早取貨時(shí)間；

ETi：供應(yīng)商允許的最遲開始時(shí)間，車輛滿足硬時(shí)間窗[ETi，LTi]要求；

M：車輛超出時(shí)間窗約束時(shí)單位時(shí)間的機(jī)會成本或罰值。

模型構(gòu)建

綜上，可建立如下循環(huán)取貨車輛路徑模型：

目標(biāo)函數(shù)：

Minz=∑i=0n∑j=0n∑k=1mdijxij+M∑i=1n

Max（ETi-si，0）+Mi=1nMax（si+LTi，0）（3.1）

約束條件：

∑iqiyki≤Q，k=1，2，…，m（3.2）

∑k=1myki=1，i=1，2，…，n（3.3）

∑i=0nxijk=ykj，j=0，1，…，n；k=1，2，…，m（3.4）

∑j=0nxijk=yki，i

=0，1，…，n；1--1，2，…，m（3.5）

xijk=0或

1，i，j=0，1，…，n；k=1，2，…m（3.6）

yki=0或

1，i，j=0，1，…，n；k=1，2，…，m（3.7）

si+Ti+tij-k（1-xijk）≤Sj，i，j=0，1，…，n；k=1，2，…，m（3.8）

x={xijk}

對模型說明如下：

式（3.1）表示模型的目標(biāo)函數(shù)為總距離最小，由總行駛距離、車輛到達(dá)供應(yīng)商處的時(shí)間三部分構(gòu)成；式（3.2）表示車輛k要滿足裝載約束；式（3.3）表示每個(gè)供應(yīng)商只能由一輛車取走貨物；式（3.4）式（3.5）表示每個(gè)零部件供應(yīng)商都有車輛取貨且只取一次；式（4.6）和式（3：7）表示變量的取值范圍；式（3.8）表示車輛k不能早于Si+Ti+tij從i供應(yīng)商處到達(dá)j處，K取足夠大；式（3.9）表示車輛k所走路線是相通的。

結(jié)論

本文針對循環(huán)取貨模式在汽車零部件入廠物流實(shí)際應(yīng)用中存在的問題，做出了相應(yīng)的假設(shè)和約束，使之更加符合現(xiàn)實(shí)情況，初步建立了循環(huán)取貨的車輛路徑模型。

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[2]王雙金.汽車零部件人廠物流循環(huán)取貨路徑優(yōu)化的模型及算法[J].物流工程與管理，2016，3（38）：122-124，107.