一類考慮實(shí)際道路網(wǎng)絡(luò)承載能力的大件物流配送路徑優(yōu)化模型

□ 史丹丹，慕德春，魏 明

(1.北京中遠(yuǎn)勞捷斯物資有限公司，北京 100125；2.吉林省運(yùn)輸管理局，吉林 長春 130021；3.南通大學(xué) 交通學(xué)院，江蘇 南通 226019)

1 引言

隨著我國物流行業(yè)的快速發(fā)展，提供專業(yè)化的物流服務(wù)已經(jīng)成為很多物流企業(yè)加強(qiáng)自身核心競爭力不可或缺的一步，而其中大件物流更是得到了廣泛關(guān)注[1]。我國大件物流尚處于起步階段。王彥慶等研究提出了基于集成理論的大件物流整合決策分析[2]；李浩等研究提出了基于遺傳算法的大件物流運(yùn)輸方案選擇優(yōu)化[3]；程博等研究提出了基于遺傳模擬退火算法的大件公路運(yùn)輸路徑選擇優(yōu)化[4]；吳宇根據(jù)線路上某一直線段分析，建立了公路大件運(yùn)輸線路選擇模型[5]。有上可知，現(xiàn)有研究較少涉及道路的承載能力對大件物流路徑的影響。綜上所述，本文研究一類考慮實(shí)際道路網(wǎng)絡(luò)的承載能力的大件物流運(yùn)輸線路最優(yōu)化模型，根據(jù)大件物品的特殊性，從所有可訪問道路網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中，確定車輛可以優(yōu)先訪問的車輛節(jié)點(diǎn)，并確定車輛訪問節(jié)點(diǎn)的順序，從而完成大件物流運(yùn)輸目的。最后，通過一個(gè)簡單算例來驗(yàn)證該模型的正確性。

2 問題描述和數(shù)學(xué)模型

大件物流運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)包括大件物流的起訖點(diǎn)和交通網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)?？紤]大件物流物品的特殊性，涉及體積和重量，考慮交通網(wǎng)絡(luò)的承擔(dān)能力，涉及承載最大體積和重量。如何安排車輛從大件物品的起點(diǎn)出發(fā)，從全部交通網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中篩選可行節(jié)點(diǎn)，確定車輛訪問這些節(jié)點(diǎn)的順序，從而將這些物品運(yùn)輸至目的地。有上可知，數(shù)學(xué)模型如下：

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

(8)

(9)

(10)

在上述模型中，式(1)是問題的目標(biāo)函數(shù)，即所有大件物品的總運(yùn)輸時(shí)間最少。式(2)-(10)約束條件，其中：式(2)表示每個(gè)大件物品必須通過節(jié)點(diǎn)來運(yùn)輸；式(3)確保大件物品的訪問選中節(jié)點(diǎn)與途徑相鄰節(jié)點(diǎn)之間關(guān)系；式(4)和(5)表示大件物品運(yùn)輸必須從起點(diǎn)出發(fā)以及到達(dá)終點(diǎn)；式(6)表示大件物品到達(dá)相鄰選中節(jié)點(diǎn)之間關(guān)系；式(7)-(10)表示大件物品運(yùn)輸必須滿足道路的承載能力限制。

3 算例分析

某大件物流運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)總共18個(gè)交通網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(包括3個(gè)起點(diǎn)和2個(gè)終點(diǎn))，它們的道路承載能力如圖1所示?，F(xiàn)有5個(gè)大件物品，利用C#編程實(shí)現(xiàn)基于Cplex的求解框架調(diào)度平臺，求解調(diào)度結(jié)果如表1所示。

圖1 配送網(wǎng)絡(luò)

表1 基本信息與最佳調(diào)度方案

4 結(jié)論分析

針對實(shí)際道路的承載能力對大件物流配送的影響，本文建立了一類混合整數(shù)線性規(guī)劃模型，利用Cplex求解問題的解，根據(jù)大件運(yùn)輸物品的特殊性，可以從全部交通網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中篩選可行節(jié)點(diǎn)，并確定車輛訪問節(jié)點(diǎn)的順序，計(jì)算結(jié)果符合直觀分析。