整合逆向物流协同配送动态路径优化问题研究北大核心CSCDCSSCI

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,通过考虑车栽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-实时动态路後规划模型.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M0IGA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,M0IGA算法产生的规划方案客户满意度优于NSGA-Ⅱ、M0IA,这也验证了模型的有效性以及方法优越性.     

多枢纽轴辐式协同物流网络任务-路径优化匹配研究

针对物流网络运营中规模效益低、运营商与客户利益冲突等问题，本文提出了基于多枢纽轴辐式协同物流网络的任务-路径优化匹配策略。在网络结构确定的条件下，从物流集成服务商角度出发，综合考虑资源发车时刻、路径能力限制、动态成本折扣系数以及任务延时惩罚，构建了以总物流成本最小和时间最短为优化目标的轴辐式协同物流网络任务-路径优化匹配数学模型。根据问题特点，设计了基于三层编码的遗传算法对模型进行求解，同时配合多点交叉、变异机制提高求解效率。研究结果表明，集并运输能够大幅度降低任务集执行成本，但当集并带来的交货延迟、客户满意度降低等负面效应超过其正面效应时，需适当匹配直达线路以提高整体效益。     

时变路网下多中心电动车-无人机协同配送路径优化

针对车辆行驶时间依赖配送区域路网速度变化的多中心电动车-无人机协同配送路径问题,本文综合考虑配送区域路网交通信息,无人机最大飞行距离、承重能力,配送过程中电动车电池的荷电状态,以及车辆行驶速度、载重量等对电动车能耗的影响等,以总配送成本最小化为目标建立多中心车辆-无人机协同配送路径优化模型。根据问题特征,本文设计遗传大邻域搜索混合算法求解模型,该算法在传统遗传算法基础上,采用整数编码随机生成初始种群,通过无人机最大承重能力、飞行距离筛选无人机可服务的客户,然后确定车辆及无人机的配送路径生成初始解,并嵌入2组摧毁和重建算子进行进化操作。本文通过多组算例验证了算法及模型的有效性,并分析了车辆搭载的无人机数量以及车辆行驶速度对配送方案制定的影响。研究成果丰富和拓展了车辆路径优化的研究领域,可为交通、物流企业优化决策配送方案提供理论依据。     

基于改进多目标烟花算法的预制构件配送优化研究

在运输阶段,预制构件从生产工厂运送到施工工地,长距离、大体积、易损伤等因素导致其物流成本偏高,科学合理的配送方案有助于降低物流成本。本文基于运输成本、配送效率、配送时间等多维度的现场需求,建立了将运输成本作为第一目标,收货方的客户满意度作为第二目标,车队的平均实载率作为第三目标的混合车队配送模型。最后以预制构件生产工厂为算例,利用遗传算法的交叉变异过程对多目标烟花算法进行改进并对模型进行求解,从分析求解结果可以得出,该模型在有效降低了配送成本的同时,提高了客户满意度以及平均实载率,证明了模型的实用性与可行性。     

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。     

考虑充电策略与电池损耗的电动汽车路径优化问题研究

针对目前研究电动物流车辆路径问题的文章未考虑电池损耗对运营成本的影响,且多在充电速率为恒定值的情况下对充电策略进行优化,本文将电动物流车辆在配送货物途中的充电时间和电池损耗成本纳入目标函数并建立了线性规划数学模型,统筹安排车辆行驶路径和充电策略使得物流企业整体运营成本最低。其次,提出了求解该问题的多阶段启发式算法MCWIGALNS。随后,通过多组算例验证了模型和算法的准确性。实验结果表明,考虑充电时间与深度放电成本的模型可以在配送距离不变或略有增加的情况下,较大幅度减少充电时间与电池损耗成本,到达降低运营成本的目的。最后,将算法实验结果与本领域已发表的成果进行比较,证明了MCWIGALNS算法对车辆路径问题具有出色的求解能力,提升了该问题理论成果的实用性。可以为物流企业电动汽车路径策略提供良好借鉴与帮助。     

有模糊时间窗的车辆调度组合干扰管理研究

研究带有模糊时间窗的车辆调度组合干扰管理模型及其混合遗传算法.采用时间窗模糊化处理方法,定义客户满意度函数,根据干扰管理思想对车辆调度中组合性干扰事件进行分析,从配送路径、配送成本和客户满意度三个方面进行干扰辨识与度量,建立基于模糊时间窗的车辆调度组合干扰管理模型;构造模型求解的混合遗传算法,将最佳客户插入规则与遗传算法结合,同时在算法中嵌入模糊优化程序以处理问题的模糊特征;进行数值实验,实验结果验证了模型与算法的有效性.     

基于成本/服务权衡的逆向物流网络设计问题研究

逆向物流网络设计是企业获得经济利益和提高竞争力的战略决策之一。本文针对售后服务逆向物流网络设计问题,考虑了同时优化物流网络运营成本和服务水平,提出了一个多目标整数规划模型来确定服务中心的个数、位置、容量等级以及客户区指派到服务中心的策略,并得到成本和服务之间的权衡关系。设计了一种混合多目标进化算法求解模型。通过实例分析,找出了影响物流网络设计的关键因素。通过算例测试,对混合多目标进化算法和ε约束法进行了比较,结果表明混合多目标进化算法对求解中大规模的问题是一种良好的方法。     

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。     

考虑自取服务和门到门服务的电动汽车物流网络优化策略研究

在环境意识增长与政府政策支持的有利条件下,电动汽车在物流领域得以快速发展。为提高物流服务的效率,降低企业运营成本,文中研究了考虑顾客服务策略的电动物流汽车服务设施选址与配送路径问题。采取顾客自行取货与配送人员送货上门相结合的多样化服务策略,使得服务站点的建设成本、顾客点配送路径成本以及服务站点补货路径成本之和最小。建立了整数规划数学模型,允许配送车辆在服务过程中前往服务站点接受充电服务。其次,提出了基于改进节约算法和禁忌算法的混合启发式算法MCWSA-TS。随后,在小规模算例将CPLEX运算结果与MCWSA-TS进行对比,证明了算法的有效性。最后,采用多组算例探讨了顾客取货半径对运营成本的影响,并对分离配送策略与联合配送策略进行对比分析。实验结果表明,多样化服务策略有助于企业满足顾客取货时间和取货方式的个性化需求。同时,兼顾运营成本与顾客满意度,促进电动汽车参与的物流服务快速发展。     

基于联合配送的开放式动态车辆路径问题及算法研究

针对跨区域多配送中心多车型开放式动态联合配送问题,通过引入时间轴概念将动态问题转化为静态问题,建立考虑车载率的开放式车辆路径模型,提出多配送中心问题的整体算法和多车型的使用原则,强化物流资源整合和跨区域路径整体优化.利用云模型中云滴的随机性与稳定倾向性,改进遗传算法中交叉与变异概率的设置方式,采取“初始优化+实时优化”的两阶段求解策略,对开放式动态车辆路径问题进行实时再优化.最后,结合算例对模型和算法的有效性进行验证.     

多油品供给受限下多油库被动配送车辆路径问题研究

成品油供给不足将导致加油站油品订单无法完全满足,如何安排有限油品的合理配送对保障能源供给安全至关重要。为此,本文考虑有限供给下不同客户配送的优先次序,开展配送计划、车辆调度和路径优化等油品配送网络规划活动,对多油品供给受限情况下多油库被动配送车辆路径问题（Multiple Depot Vehicle Routing Problem,MDVRP）进行深入研究。首先,文章构建了考虑需求优先等级和配送成本的多油品多油库车辆路径规划多目标优化模型。其次,采用多目标粒子群优化算法（Multi-Objective Particle Swarm Optimization,MOPSO）对模型进行求解,以实现车辆高效调度和油品配送路径优化。最后,基于CNPC在青岛市部分油库和加油站点的数据信息,构建油品配送网络进行实证检验。算例结果显示,配送车辆路径经过优化后,生成Pareto非劣解集,配送成本显著降低,配送满足率明显提高,这也进一步验证了该模型及相关算法的可行性和有效性。     

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。     

一对多配退货系统的嵌套策略成本优化模型

在总结确定型配送/收集行车路线模型和嵌套策略模型的基础上,就一对多物流网络,针对客户同时有配货和退货需求的两类配退货系统,分别建立了嵌套策略成本优化模型,并以某啤酒厂配送啤酒和收集啤酒瓶的数据进行了实证分析,通过对各种影响因素的敏感性分析,揭示了配退货系统物流成本的一些规律.     

考虑差异化服务时间的多车型电动汽车路径优化与充电策略研究

在政府政策大力支持以及社会环境意识不断增长的背景下,电动汽车在物流配送行业快速普及。电动汽车参与的物流配送服务需要物流专员、电动汽车和顾客三方协作完成。因此,在传统车辆配送路径优化的基础上,车辆的多样性、充电策略、人车的匹配以及服务时间差异化等因素都会影响物流运营成本。本文提出了考虑差异化服务成本的多车型电动汽车路径优化与充电策略问题并建立了该问题的整数规划数学模型。其次,提出了混合启发式算法MCWGATS,并通过多组算例验证了算法的有效性。最后,采用多组算例分析了多车型和差异化服务时间对运营成本的影响。实验结果表明,该模型有助于物流企业提高人员、物流车辆、服务时间等资源的利用效率,降低运营成本。     

分销网络优化模型及算法研究

为了优化网络结构,寻求最佳配送策略,最终找出成本最小的供应链,针对需求拖动式供应链中,多供应商、多产品、多客户分销配送网络的优化设计问题,在考虑需求分配的情况下,提出了分销配送网络的优化模型。为了求解优化模型,提出了基于混合遗传算法求解混合0-1整数规划问题的算法,它是用遗传算法搜索0-1变量的最优解,将其他算法融入遗传算法中,对非0-1变量进行求解的一种算法。最后通过两个算例进行了仿真实验,初步验证了优化模型和算法的有效性。     

基于电商承诺送达机制的多目标低碳MDVRP优化研究

针对存在多配送站的电商物流配送问题,首先,考虑实际装载量对物流配送过程中车辆燃料消耗量的影响,建立燃料消耗量模型,并结合电商平台的承诺送达机制,构建配送延迟时间函数。随后,提出了以最小化物流成本和延迟收货时间的多目标多配送站车辆路径规划问题,建立该问题的混合整数规划模型。再次,采用基于分解的多目标遗传求解算法对问题进行求解。该算法采用矩阵编码的方式,设计了基于贪婪搜索策略的启发式初始化方法,考虑到贪婪搜索策略容易陷入局部最优的劣势,在算法迭代过程中,允许部分不可行解存在以扩大解空间的搜索范围,并进一步设计了遗传算法的交叉和变异算子。最后,以具体物流配送案例进行数值实验,实验结果表明所设计的算法对求解本文模型是有效的。     

震后应急物资配送的模糊动态定位—路径问题

进行震后应急物资配送系统优化是提高其配送绩效的重要手段.从系统集成优化的角度,研究应急物资配送中心定位与配送车辆路径安排的联合决策问题.综合考虑应急物资需求的模糊性、动态性和限制期,震后受损路网的动态恢复状况,不同类型有容量限制的配送车辆,以及物资需求分割配送等特点,以各物资需求点的应急物资运达时间之和最小为目标,采用机会约束规划方法建立了一个模糊动态定位—路径问题优化模型,并设计了一种两阶段启发式算法予以求解.最后,通过算例验证了该模型和算法的可行性及有效性.     

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。     

震后应急物资配送的模糊定位-路径问题研究

从系统集成优化的角度研究震后应急物资配送的一种新模糊定位-路径问题(LRP),综合考虑救灾点所在地理位置和地形导致的应急车辆行驶时间的随机性、救灾点应急物资需求量的不确定性与应急物资配送的时间紧迫性,以应急物资总运达时间最短与总配送成本最小为目标,构建一个基于机会约束规划的多目标模糊LRP优化模型,并根据模型的特点设计了一种混合免疫遗传算法予以求解。最后,通过算例验证了本文方法能有效解决震后应急物资配送的模糊多目标LRP,实现了震后应急物流中心定位和应急车辆路径规划的联合决策。