时间依赖型多配送中心带时间窗的开放式车辆路径问题研究

本文研究了时间依赖型多配送中心带时间窗的开放式车辆路径问题,基于道路通行情况,建立车辆行驶速度时间函数;考虑车辆载重、里程限制与客户点服务时间窗的约束,建立混合整数规划模型,目标函数为最小化车辆总成本,具体包括车辆行驶时间成本和车辆固定发车成本;提出了一种二维编码方式的混合遗传算法,针对混合遗传算法设计了多分区段单点交叉策略、动态插入算子及局部搜索策略;最后,基于Solomon VRPTW基准数据集生成27个测试算例,使用混合遗传算法进行求解。数值实验结果表明,考虑道路通行情况,选择合理的出发时间,避免拥堵时段进行配送服务,能明显减少车辆的总行驶时间,且验证了混合遗传算法能够获得问题的满意解。     

面向新零售的生鲜连锁企业城市配送网络优化研究

城市配送网络优化是生鲜连锁经营企业实施新零售的关键环节,本文研究新零售背景下生鲜企业城市配送网络面临的多业态门店选址及末端需求点分配问题。本文系统考虑多业态零售门店选址布局及覆盖范围、冷链设施配置、冷藏品类选择等生鲜新零售特征构建非线性混合整数规划模型,并设计混合拉格朗日松弛算法求解模型,通过与CPLEX对比验证本文算法的有效性。根据典型生鲜连锁企业重庆果琳的实际数据,运用本文模型及算法得到重庆果琳多业态零售门店布局、门店线上订单覆盖范围、门店冷藏最优品类和门店冷链设施配置方案,并探讨需求规模变动、消费者自提意愿、线上订单规模和气温变化等因素对城市配送系统的影响。结果发现相比重庆果琳现有配送网络,优化方案平均成本降低2.52%;生鲜连锁企业损耗成本占总成本超过70%,配置冷链设施总成本仅降低0.32%;需求规模变动对城市配送网络及单位配送成本的影响较小;消费者自提意愿、线上订单规模和气温变化不影响城市配送网络结构且对总成本影响较小。     

碳排放影响下的动态配送车辆路径优化研究

本文考虑碳排放对动态配送车辆路径的影响,研究了客户需求点增减、客户需求量变化及配送路线交通中断三种情形下的配送车辆路径优化问题。首先,通过构建虚拟客户点,将动态车辆路径优化问题转化为静态车辆路径优化问题。其次,构建了基于改进遗传算法的动态车辆路径优化模型。最后,对比分析了考虑碳排放影响前后的动态车辆路径优化。研究结果表明：在满足时间窗要求的情况下,虽然考虑碳排放的动态车辆路径的总行驶距离增加了3.59 km,但碳排放成本和总配送成本分别下降了7.45%和1%;同时与静态车辆路径相比,在动态车辆路径问题中考虑碳排放可以使碳排放成本及总配送成本下降的更多,因此在动态车辆路径问题中考虑碳排放更具有价值意义。     

越库配送下考虑时空距离的库门分配与车辆调度优化

针对越库配送下考虑时空距离的库门分配与车辆路径问题,建立以车辆派遣成本、运输成本、时间惩罚成本、越库内部操作成本总和最小化为目标的库门分配与车辆路径优化模型。根据问题的特征设计改进的自适应遗传算法,并根据时空距离生成初始解。通过对不同规模的算例进行对比和分析,验证了模型的正确性和算法的有效性,结果表明,所得出的库门分配和车辆调度优化方案可以有效降低越库配送中心的运营成本。研究成果拓展和丰富了越库配送下的车辆路径问题研究,能为物流企业优化配送方案提供理论依据。     

带模糊工作时间窗的多配送中心同时集散货物车辆路径问题

在线资源的特性使得配送车辆采用分时租赁的模式为客户进行服务,配送车辆路径问题呈现多模糊时间窗特性。本文构建了带有模糊工作时间窗的多配送中心同时集散货物车辆路径模型,以最小化配送成本、车辆使用数,最大化服务质量为优化目标。根据客户期望时间窗、硬时间窗、软时间窗,改进了线性梯形隶属度函数表示客户模糊满意度。模型的求解采用自适应大规模邻域搜索算法,通过引入多种群搜索机制和非支配排序操作,加快算法收敛速度、增强算法全局寻优能力。最后,通过算例求解验证模型和改进算法的有效性和优越性。     

随机需求下基于“自营+外包”模式的配送中心选址-配送问题研究

针对顾客需求量不确定情况下末端配送中心选址及提前备货问题，提出了基于“自营+外包”配送模式的配送中心选址-配送问题。以自营配送中心的固定运行成本、提前备货成本和各种场景下的自营配送成本、外包配送成本以及缺货损失成本的期望值之和最小化为目标，建立了两阶段连续型随机规划模型。第一阶段确定自营配送中心的选址位置和各个配送中心的提前备货量；第二阶段确定各种场景下的自营配送货运量、外包配送货运量和客户点的缺货量等，使总成本期望值达到最小。基于Monte Carlo抽样理论设计了求解模型的样本均值近似方法；以及求解大规模问题L-shaped分解算法。通过模拟算例验证了两阶段随机规划模型的优越性和样本均值近似方法的有效性；并对自营配送中心固定运行成本、单位商品的自营配送成本和外包配送成本等进行灵敏度分析，得到了不同参数对应的最优配送策略，结果表明，正常情况下“自营+外包”配送模式是企业的最佳选择。本文同时将配送中心选址和提前备货量作为随机规划模型的第一阶段决策变量，可以帮助企业降低物流成本、提高顾客的满意度。     

基于Supply-Hub的生产与配送协同模式研究

本文建立了需求随机情况下的基于Supply-Hub的两供应商、单制造商生产与配送协同决策模型,通过与没有Supply-Hub的两供应商-单制造商生产与配送协同决策模型进行对比,证明了Supply-Hub的协同功能能够降低各供应商的成本、制造商的总成本和供应链的总成本。最后通过参数分析,揭示了需求的不确定性对基于Supply-Hub的生产与配送协同模式的影响,研究结果表明：需求不确定性越高,Supply-Hub模式的优势表现的越明显,而且即使需求的不定性非常高,Supply-Hub也可以将配送批量控制在一定范围内;当需求的不确定性超过一定范围时,供应商会采用多批次、小批量的配送方式给Supply-Hub配送零部件来规避风险。     

时间依赖型绿色车辆路径模型及改进蚁群算法

绿色车辆路径规划对物流配送领域的节能减排具有重要的现实意义.针对时间依赖型绿色车辆路径问题(time-dependent green vehicle routing problem,TDGVRP),考虑车辆不同出发时刻对行驶时间的影响,分析车辆时变速度、载重与碳排放率之间的关系,确定基于车辆时变速度和载重的碳排放率度量函数;在此基础上,以车辆油耗和碳排放成本、使用时间成本和固定成本、等待成本与人力成本之和作为目标函数,构建TDGVRP模型,并根据模型特点设计基于路段划分策略的车辆行驶时间计算方法,提出了改进蚁群算法.算例仿真结果表明,构建的模型和提出的算法能合理规划车辆出发时刻,有效规避交通拥堵时间段,降低配送总成本,减少油耗和碳排放.     

顾客时间窗变化的多车场车辆调度干扰管理模型研究

为解决物流配送过程中某顾客时间窗变化而导致的物流配送难以按照原计划实现的难题,运用干扰管理方法,针对多车场带时间窗的物流配送车辆路径问题,提出包含顾客配送时间总偏离度、配送总成本、新路径方案与初始路径计划偏差量、最长行驶时间违反总量4个因素的扰动程度度量方法;以顾客时间窗变化这类干扰事件发生时的问题状态为基础,以系统整体扰动最小化为目标,建立问题的目标规划数学模型;针对这一复杂模型,提出基于特定邻域结构及其寻优概率的变邻域搜索算法;最后在标准算例上使用变邻域搜索算法与其他文献算法进行比较分析,结果表明该变邻域搜索算法对于干扰事件发生后的车辆路线重排结果在系统整体扰动程度方面明显优于其他文献的算法.     

整合逆向物流协同配送动态路径优化问题研究

整合逆向物流的协同配送面临着客户需求随机并发、行驶路径开环多变等不确定性挑战,这给配送路径动态规划和方案柔性制定带来了更严苛的要求.为此,使用"时间片"划分方式,将动态配送问题转化为一系列静态优化问题,提出了整合逆向物流的协同配送动态路径优化两阶段求解策略.首先,通过考虑车载量以及时间窗等软硬约束条件,构建以总物流成本最小和客户满意度最大的多配送中心协同配送初始-实时动态路径规划模型.其次,设计带有非支配排序与精英策略的多目标免疫遗传算法MOIGA对模型进行求解.最后,研究结果表明客户满意度与物流运营成本之间呈现悖反关系,高配送成本会带来高客户满意度,在相同成本支出情况下,MOIGA算法产生的规划方案客户满意度优于NSGA-Ⅱ、MOIA,这也验证了模型的有效性以及方法优越性.     

带时间窗装卸货问题的改进多策略分组编码遗传算法

通过研究求解PDPTW的分组编码遗传算法（GGA）及多策略分组编码遗传算法（MSGGA），改进了GGA中的交叉算子及MSGGA中的路径调整策略，提出了易位组合交叉算子、单车路径重排策略及需求对换策略。求解了400个客户点的标准算例集，其中4个算例lc2_4_3、lrc1_4_1、lrc2_4_2和lrc2_4_3的行驶总路程有所减少。     

基于混合蚁群算法的冷链物流配送路径优化研究

基于绿色物流发展理念，为企业寻求经济与环境达到双赢的局面，本研究将节能减排转化为绿色成本，融入路径优化问题中，建立以总成本最小为研究目标的冷链物流路径优化数学模型。针对蚁群算法初始阶段由于信息素不足导致收敛速度慢的问题，将A*算法与蚁群算法相结合，利用A*算法的全局收敛性和蚁群算法的正反馈性构造了一种混合蚁群算法。通过对实例进行仿真优化与对比分析，验证了模型和算法的有效性。     

非瞬时补货下改良品联合采购决策

联合采购往往使订货批量成倍增加,从而更易享受供应商提供的价格折扣,因此联合采购受到零售商们的青睐。考虑由单供应商与多零售商组成的二级改良品供应链中,供应商对零售商提供非瞬时补货,分别建立零售商独立采购与联合采购的单位时间成本函数,求解出两种采购模式的最小单位时间成本并对之进行比较,得到联合采购优于独立采购的必要条件。同时,以联合采购的联盟成本作为分摊对象,应用多人合作博弈理论,将联合采购的成本分摊问题构造成多人合作博弈问题,给出最小核心法的成本分摊思路。通过数值算例演示成本分摊过程,给出净改良率对订货参数及成本参数的敏感性分析,并对四种成本分摊算法的分摊结果作出比较。     

基于返回策略的供应链网络竞争绩效研究

针对由多个供应商和多个零售商组成的结构可变的供应链网络,分别在零售商之间基于订货量以及价格两种竞争方式下,分析了供应商均不采用返回策略、部分采用返回策略以及均采用返回策略六种情景下供应链网络的竞争绩效。研究发现当零售商基于订货量竞争时,供应商采用协调策略对于其零售商客户及供应链均为占优策略,零售商更换供应商的成本将会影响供应商的收益以及采用协调策略的积极性;当零售商之间基于价格竞争时,返回策略在一定程度上仍能够激励零售商增加订货量,且对供应链渠道的利润绩效及其稳定性均具有一定的改善作用。     

基于资源共享和温度控制的生鲜商品多中心车辆路径优化问题

针对生鲜商品多中心共同配送优化研究在资源共享和温度控制有效结合方面存在的不足,提出研究集成资源共享和温度控制的生鲜商品多中心车辆路径优化问题。首先,结合生鲜商品的易腐性和配送过程的及时性特征,构建了包含生鲜商品多中心间的运输成本、配送成本、车辆温控成本、违反时间窗惩罚成本、生鲜商品价值损失和车辆租赁成本的物流运营成本最小和配送车辆使用数最小的双目标优化模型。然后,设计了结合生鲜需求客户地理位置、需求商品温控区间和时间窗约束的K-means多维聚类算法,进而提出一种TS-NSGA-II算法,该算法设计了禁忌搜索算法(TS)和非支配排序遗传算法(NSGA-II)间有效的选择性赋予机制,进而增强了解空间的搜索和寻优能力,并通过与MOGEA和MOPSO算法的对比分析,进一步验证了模型和TS-NSGA-II算法的有效性。最后,通过实例分析探讨了不同资源共享模式和温控区间的多中心车辆路径优化方案,研究结果可为生鲜商品物流配送企业进行资源共享模式选择和温控区间设计提供方法支撑和决策支持。     

产品组合竞争下远视互补品供应商联盟的稳定结构

考虑由4个远视供应商与1个零售商所组成的两层供应链系统,基于最大一致集的概念,探讨部分供应商可替代时互补品联合销售联盟的远视稳定结构。研究发现:当供应商的成本相差较小时,如果两类产品组合的零售竞争强度较小,则远视供应商会偏好各自独立销售给下游零售商;如果两类产品组合的零售竞争强度较大,则远视供应商会偏好形成一个由3个供应商联合销售的大联盟。当供应商的成本相差较大时,远视供应商会偏好形成联合销售的大联盟,或者偏好各自独立销售给下游零售商。但是,两个供应商形成的联合销售联盟不是远视稳定的。     

Hybridization of tabu search with feasible and infeasible local searches for periodic home health care logistics

This paper addresses a periodic vehicle routing problem encountered in home health care (HHC) logistics. It extends the classical Periodic Vehicle Routing Problem with Time Windows (PVRPTW) to three types of demands of patients at home. Demands include transportation of drugs/medical devices between the HHC depot and patients׳ homes, delivery of special drugs from the hospital to patients, and delivery of blood samples from patients to the lab. Each patient requires a certain number of visits within a planning horizon and has a set of possible combinations of visit days. Daily routing should meet time window constraints associated with patients, the hospital and the lab. The problem consists in determining the visit days of each patient and vehicle routes for each day in order to minimize the maximal routing costs among all routes over the horizon. We propose a Tabu Search method combined with different local search schemes including both feasible and infeasible local searches. The proposed approaches are tested on a range of instances derived from existing Vehicle Routing Problem with Time Window (VRPTW) benchmarks and benchmarks on special cases of our problem. Numerical results show that local search scheme starting with an infeasible local search with a small probability followed by a feasible local search with high probability is an interesting hybridization. Experiments with field data from a HHC company show that the proposed approach reduces the total cost and better balances the workloads of vehicles.     

销售成本信息不对称下供应商风险规避的回购契约

在价格随机条件下,销售成本信息不对称且供应商规避风险时,本文探讨回购契约协调供应链的最优决策。在前提假设的基础上构建新的回购契约模型,求解并用算例进行仿真验证,考虑信息不对称与风险规避共同发生耦合作用后对供应链相关决策变量的影响。研究结果表明：在价格随机条件下,不管信息是否对称,只要供应商有风险规避意识,供应链相关决策变量均发生分岔突变;不管市场价格是否随机,也不管供应商是否风险规避,只要零售商隐瞒私人销售成本信息,就会给自己带来额外的收益,但会给供应商与整个供应链带来损害;供应链上的信息越不对称,在分岔突变区域,相关决策变量的振荡幅度越大。分岔突变现象是市场价格随机和供应商风险规避耦合作用后特有的现象;零售商能够利用信息不对称给自己带来额外的好处,但会损害供应商和供应链的利益;供应商防范零售商这种损人利己行为的最好对策,就是通过设计一种合作机制,以最低成本的方式来促使零售商将销售成本信息公开化;另外,供应商以平稳的心态(风险中性)应对外部风险,更有利于提高其自身决策的水平。     

Retailer Transshipment versus Central Depot Allocation for Supply Network Design

We consider a supply chain structure with shipments from an external warehouse directly to retailers and compare two enhancement options: costly transshipment among retailers after demand has been realized vs. cost‐free allocation to the retailers from the development of a centralized depot. Stochastic programming models are developed for both the transshipment and allocation structures. We study the impact of cost parameters and demand coefficient of variation on both system structures. Our results show an increasing convex relationship between average costs and demand coefficient of variation, and furthermore that this increase is more pronounced for the allocation structure. We employ simulation and nonlinear search techniques to computationally compare the cost performance of allocation and transshipment structures under a wide range of system parameters such as demand uncertainty and correlation; lead times from the external warehouse to retailers, from warehouse to central depot, and from depot to retailers; and transshipment, holding, and penalty costs. The transshipment approach is found to outperform allocation for a broad range of parameter inputs including many situations for which transshipment is not an economically sound decision for a single period. The insights provided enable the manager to choose whether to invest in reducing lead times or demand uncertainty and assist in the selection of investments across identical and nonidentical retailers.     

基于Stackelberg博弈的变质物品分销网络设计模型

研究了一类短销售期的变质物品的分销网络设计问题.假定零售商的缺货成本依赖于分配给为其提供服务的分销中心的库存成本,供应商在销售期末给零售商提供第二次订货机会,供应商根据零售商的订货决策确定分销中心的最优选址和确定每个分销中心为哪些零售商提供服务,从而最小化总的运作成本(选址成本,运输成本,库存成本和变质成本),其中分销中心的运输成本和库存成本依赖于零售商确定的订货数量;而零售商则根据供应商的决策确定自身的最优订货决策,利用Stackelberg博弈分析的方法,建立了一类变质物品的分销网络设计模型,并使用拉格朗日松弛算法求解,最后通过数值算例分析了模型最优解对于参数的敏感性.