基于時(shí)間窗的物流公司配送路徑優(yōu)化研究—以A公司為例

摘 要：物流配送路徑的優(yōu)化是物流企業(yè)運(yùn)營管理的重點(diǎn)。本文通過對(duì)A公司物流配送路徑現(xiàn)狀進(jìn)行分析，構(gòu)建路徑優(yōu)化模型，通過節(jié)約里程法得出最優(yōu)配送路徑，并對(duì)A公司配送優(yōu)化路徑提出相應(yīng)的保障措施。

關(guān)鍵詞：配送 路徑優(yōu)化 節(jié)約里程法

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和市場的不斷擴(kuò)大，物流配送行業(yè)快速發(fā)展，物流配送成本在運(yùn)營成本中的份額越來越大，如何有效地縮短物流配送路徑，使貨物按時(shí)送達(dá)目的地，是物流配送中最為關(guān)鍵的問題。優(yōu)化配送路線，不僅可以減少公司在配送過程中的時(shí)間和里程，提高配送效率，降低運(yùn)輸成本，還可使貨物更準(zhǔn)確、快速地送達(dá)客戶，提高客戶滿意度。因此，對(duì)物流公司配送路徑優(yōu)化研究有助于物流公司效率的提升。

一、A公司物流配送路徑現(xiàn)狀

A公司主要承接六安至江蘇、浙江、福建、四川等省市區(qū)的零擔(dān)、整車運(yùn)輸業(yè)務(wù)，經(jīng)過十余載的經(jīng)營發(fā)展，公司形成了一套自有的配送流程與模式，公司可承接的業(yè)務(wù)也越來越多，服務(wù)的范圍也越來越廣，并具有一定的服務(wù)優(yōu)勢(shì)。A公司與某超市建立了長期的合作關(guān)系，將貨物儲(chǔ)存在A公司自有的倉庫中，然后再由A公司每天從倉庫將貨物運(yùn)送至網(wǎng)點(diǎn)倉庫，到達(dá)網(wǎng)點(diǎn)倉庫之后再由當(dāng)?shù)爻凶约喊才跑囕v來取貨。A公司在配送上選擇根據(jù)網(wǎng)點(diǎn)的距離以及是否順路進(jìn)行安排，網(wǎng)點(diǎn)之間的距離比較相近的主要是采用聯(lián)合配送方式，而距離比較遠(yuǎn)的遠(yuǎn)的則是采用一對(duì)一的配送方式。

二、配送路徑優(yōu)化模型構(gòu)建

因A公司與各配送網(wǎng)點(diǎn)之間較為分散，因此選擇合適的目標(biāo)是路徑優(yōu)化的前提。路徑優(yōu)化的主要目的是節(jié)約配送成本和提高配送效率，從而使企業(yè)獲得更高的利潤。

（一）模型描述

現(xiàn)有配送中心P將貨物配送到n個(gè)網(wǎng)點(diǎn)，該配送中心一共有K輛車輛可以進(jìn)行配送活動(dòng)，每個(gè)車輛的固定成本為R，其最大載重量為G，車輛的最遠(yuǎn)行駛距離為L，各網(wǎng)點(diǎn)的需求量為Qi（G>Q），配送中心在各網(wǎng)點(diǎn)規(guī)定的時(shí)間內(nèi)[Eti，Lti]送達(dá)，要求每個(gè)網(wǎng)點(diǎn)有且僅有一輛車進(jìn)行配送，找出配送總成本最少的路徑。

（二）基本假設(shè)

在研究帶有時(shí)間窗的車輛路徑問題時(shí)，每一個(gè)配送點(diǎn)的相對(duì)距離位置、配送需求量及要求的時(shí)間都是已知的。為了建立帶時(shí)間窗的車輛路徑模型，還需要進(jìn)行以下假設(shè)：

1.在不考慮交通情況的影響條件之下，每輛車的行駛速度是不變的，平均速度為55千米/小時(shí)。

2.在整個(gè)配送網(wǎng)絡(luò)過程中各個(gè)配送點(diǎn)的配送需求量和時(shí)間窗是不會(huì)更改的。

3.車輛從統(tǒng)一配送中心出發(fā)，在送貨完成后回到該配送中心。

4.不考慮在配送的途中休息，停留或者變道導(dǎo)致時(shí)間不定等情況，只需計(jì)算行駛和卸貨時(shí)間。

5.道路網(wǎng)絡(luò)是完全性的網(wǎng)絡(luò)，是無向網(wǎng)絡(luò)。

（三）變量與參數(shù)設(shè)定

G：為車輛的最大載重量

R：為每輛車所耗費(fèi)的固定成本

L：為車輛的最遠(yuǎn)行駛距離

k：為擁有車輛的數(shù)量集合;k={1，2...m}

P：為（配送網(wǎng)點(diǎn)）節(jié)點(diǎn)數(shù)的所有集合;P={0，1，2...n}

Dij：為節(jié)點(diǎn)i到節(jié)點(diǎn)j的距離

Qi：表示節(jié)點(diǎn)i的需求量

fi（ti）：表示為當(dāng)節(jié)點(diǎn)i的到達(dá)時(shí)間為ti時(shí)的懲罰成本

a、b：分別表示為早于和晚于時(shí)間窗的懲罰成本系數(shù)

c：表示為單位距離運(yùn)費(fèi)，C：表示為固定成本系數(shù)

決策變量

，1表示車輛k通過（i，j），0表示沒有

，1表示車輛k在i點(diǎn)進(jìn)行服務(wù)，0表示沒有服務(wù)

ti表示到達(dá)i點(diǎn)的時(shí)間;tj表示到達(dá)j點(diǎn)的時(shí)間;tij為車輛從i點(diǎn)到j(luò)點(diǎn)所需要的運(yùn)輸時(shí)間;若i節(jié)點(diǎn)和j節(jié)點(diǎn)為一條配送線路上的相鄰的兩個(gè)點(diǎn)，Wti表示車輛在i節(jié)點(diǎn)的卸貨時(shí)間，Eti表達(dá)的是節(jié)點(diǎn)i要求的最早時(shí)間，Lti表示節(jié)點(diǎn)i要求到達(dá)的最晚時(shí)間。

（四）模型的建立

（1）目標(biāo)函數(shù)

（1）

（2）約束條件

（2）

（3）

（4）

（5）

（6）

（7）

（五）模型的求解

①從配送中心P到12個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)網(wǎng)點(diǎn)的距離以及12個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)網(wǎng)點(diǎn)之間的距離的最短距離表，如表1所示：

②根據(jù)上表計(jì)算節(jié)約里程數(shù)：

根據(jù)節(jié)約里程法的基本原則，連接配送中心P和兩個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)網(wǎng)點(diǎn)A、B則形成了一個(gè)三角形的配送環(huán)路，則PA+PB-AB所得出來的結(jié)果就是節(jié)約里程數(shù)。例如：P-A=15千米;P-B=15千米;A-B=20千米，則節(jié)約里程數(shù)PA+PB-AB=15+15-20=10千米。

表1 最短距離表（單位：千米）

P A B C D E F G H I J K L

P 0 15 15 75 45 33 65 50 90 80 70 65 120

A 0 20 79 51 22 18 50 59 78 86 90 118

B 0 63 33 36 50 51 58 79 88 87 120

C 0 30 99 13 37 65 42 47 92 77

D 0 66 18 40 67 49 58 96 89

E 0 87 68 54 97 106 84 110

F 0 25 53 34 43 81 74

G 0 28 35 45 56 76

H 0 63 73 30 61

I 0 11 69 41

J 0 59 31

K 0 31

L 0

根據(jù)節(jié)約里程法，通過不斷地進(jìn)行優(yōu)化，我們最終能得到五條最優(yōu)路徑：P-I-J-L-P 、P-C-F-G-P、 P-E-H-K-P、 P-B-D-P、P-A-P，而五條路徑總配送里程710千米，總配送成本2.77萬元，較優(yōu)化前4.36萬元，得到了極大的節(jié)約。

三、保障措施

（一）系統(tǒng)規(guī)劃路徑

引進(jìn)專業(yè)化、系統(tǒng)化的物流人才，同時(shí)加大對(duì)公司現(xiàn)有的員工的培訓(xùn)，提高他們解決、處理事務(wù)的能力。從而更好的對(duì)配送路徑進(jìn)行規(guī)劃，降低配送成本、提高配送效率。

（二）優(yōu)化車輛配置，專線運(yùn)輸

根據(jù)優(yōu)化后的路徑，重新配置物流配送路徑車輛，節(jié)省下來的車輛可以安排到其他配送業(yè)務(wù)上去，剩下的車輛按路線進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)專線運(yùn)輸，這樣有利于提高司機(jī)對(duì)路線的熟練程度，減少路程中的時(shí)間耽擱，提升物流配送效率，更好的提高物流服務(wù)的質(zhì)量。

（三）加強(qiáng)配送司機(jī)管理，確保優(yōu)化實(shí)施

通過公司出臺(tái)對(duì)配送司機(jī)進(jìn)行管理，在接到送貨任務(wù)時(shí)，能夠按照優(yōu)化路線進(jìn)行配送，獎(jiǎng)懲分明，對(duì)遵守規(guī)章制度的員工給予獎(jiǎng)勵(lì)和表揚(yáng)，對(duì)不遵守規(guī)章制度的、隨意更改線路的給予處罰，保障優(yōu)化路徑的準(zhǔn)確實(shí)行。

四、結(jié)論

隨著物流業(yè)發(fā)展的同時(shí)，一直居高不下的物流成本也成為困擾公司的重要癥結(jié)。如何有效的減少公司物流成本，提高公司物流的效率，已經(jīng)成為了各個(gè)公司高度重視的問題。而配送費(fèi)用的高低主要取決于配送線路的長短，配送線路的合理化有助于公司縮短配送路徑、提高車輛裝載率，從而減少車輛汽油消耗以及人工費(fèi)用，降低物流成本。

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作者簡介：趙萍，（1977--）性別：女，研究方向：技術(shù)經(jīng)濟(jì)與項(xiàng)目管理。