本文關(guān)鍵詞：包裹合并與時(shí)間窗口：一個(gè)改進(jìn)包裹分發(fā)的兩階段優(yōu)化算法

  更多相關(guān)文章： 包裹 并與 時(shí)間 窗口 一個(gè) 改進(jìn) 分發(fā) 兩階段 優(yōu)化 算法

【摘要】：第1章引言1.1.主題的來(lái)源本文研究滿足物流網(wǎng)狀系統(tǒng)優(yōu)化需求的e-客戶(或電子客戶)商品遞送算法。類似的系統(tǒng)很復(fù)雜,并且計(jì)算復(fù)雜度在高級(jí)幾何級(jí)數(shù)增長(zhǎng),因此必須開發(fā)更好的運(yùn)輸系統(tǒng)來(lái)支持電子商務(wù)的不斷發(fā)展,避免對(duì)社會(huì)潛在的有害效果,比如載運(yùn)工具數(shù)量的過(guò)快增長(zhǎng)及運(yùn)費(fèi)的過(guò)度浪費(fèi)等。找出關(guān)于遞送的至關(guān)重要因素,能夠影響創(chuàng)新發(fā)展方式。此創(chuàng)新方式會(huì)有助于構(gòu)建更有效、更可靠的遞送系統(tǒng),而這就是本文的主要目的。零售商和快遞公司的遞送過(guò)程需要擴(kuò)大到僅僅出售與運(yùn)輸商品之外。管理供應(yīng)鏈在單獨(dú)、線性流動(dòng),現(xiàn)在供應(yīng)鏈提供的廣泛、一系列復(fù)雜非線性任務(wù)將得到優(yōu)化。為此,將現(xiàn)在的方法需要調(diào)整,要把動(dòng)力轉(zhuǎn)運(yùn)與可用性,優(yōu)化遞送時(shí)間與變量范圍聯(lián)合起來(lái)。這些調(diào)整包括專門聯(lián)合遞送操作。讓這種聯(lián)合發(fā)生,需要不斷地重新調(diào)整業(yè)務(wù)流程與規(guī)格,采用運(yùn)輸與分配資源的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。進(jìn)一步包裝再設(shè)計(jì)促進(jìn)提高包裹運(yùn)輸供應(yīng)鏈,并提出有價(jià)值的機(jī)會(huì)降低運(yùn)營(yíng)成本以及提高滿足e-客戶的水平。本文提出并檢驗(yàn)了四個(gè)遞送在網(wǎng)上購(gòu)買的商品獨(dú)特情況,其中包括時(shí)間窗排序及轉(zhuǎn)運(yùn)。商品從一輛運(yùn)載工具轉(zhuǎn)運(yùn)到另一輛的可能性加大了操作的靈活性。如果這個(gè)靈活性與優(yōu)化時(shí)間窗安排結(jié)合在一起,會(huì)建立支持系統(tǒng)執(zhí)行上的優(yōu)越條件,這樣將有助于提高綜合生產(chǎn)率。主要目標(biāo)是通過(guò)使合并范圍、運(yùn)輸距離以及包裹遞送時(shí)間增至最大限度的原型模型,測(cè)量每一個(gè)情況的效率。本論文是為滿足快遞公司優(yōu)化物流技術(shù)的需求增加而研究的。1.2.問(wèn)題描述在數(shù)據(jù)中心,系統(tǒng)用兩個(gè)方式安排訂單:依據(jù)客戶賬戶或送貨地址。每一個(gè)訂單排好之后,開始供應(yīng)排序,而效率涉及到輸入�！昂喜ⅰ边@個(gè)術(shù)語(yǔ)來(lái)表示分離的貨物將一起運(yùn)輸?shù)骄唧w地點(diǎn)。以下的圖型描述研究的四種情況�，F(xiàn)實(shí)生活中的數(shù)據(jù)并不完全可用。各大快遞公司都受控于一些大的公司,生成的數(shù)據(jù)既是公司的商業(yè)機(jī)密又涉及用戶個(gè)人隱私。由于至關(guān)重要的是確定精確的概率分布,而且每一個(gè)過(guò)程適合它,它的參數(shù)有價(jià)值的,以及以擬合優(yōu)度檢驗(yàn)為基礎(chǔ)的隨機(jī)變量正在生成為了支持模型的分析方法驗(yàn)證。本文的后續(xù)研究會(huì)允許處理更大規(guī)模的數(shù)據(jù)集。1.3文獻(xiàn)綜述路徑規(guī)劃安排問(wèn)題出現(xiàn)于許多交通科學(xué)領(lǐng)域中的物流系統(tǒng)中。它的優(yōu)化過(guò)程是尋找有時(shí)間表形式的任務(wù),由從收集與遞送需求到載運(yùn)工具組成,滿足定義的結(jié)束條件,并同時(shí)使部分費(fèi)用函數(shù)最小化。本文研究的問(wèn)題包括幾個(gè)正在學(xué)習(xí)過(guò)程當(dāng)中的方法,盡管這種特殊方法在參考文獻(xiàn)尚未見過(guò)。該情況就是取貨及送貨問(wèn)題之一,又是交通科學(xué)領(lǐng)域的物流系統(tǒng)中最關(guān)注研究的問(wèn)題之一。這就是載運(yùn)路徑問(wèn)題安排中的一個(gè)特殊情況,也就是一套要求的路徑安排問(wèn)題,使用載運(yùn)工具從中央倉(cāng)庫(kù)到一組位置。在本章提供關(guān)于取貨及送貨問(wèn)題以及轉(zhuǎn)運(yùn)及時(shí)間窗的參考文獻(xiàn)的廣泛研究;并介紹包裹合并的取貨及送貨問(wèn)題以及時(shí)間表模型的優(yōu)化。本文擴(kuò)展取貨及送貨問(wèn)題來(lái)考慮到單獨(dú)、多種、隨機(jī)的及動(dòng)力的轉(zhuǎn)運(yùn)地點(diǎn),在那里載運(yùn)工具能交換、取貨或送貨到多種位置。1.4目標(biāo)1.4.1.主要目標(biāo)研究在網(wǎng)上購(gòu)買的商品遞送中四個(gè)特殊情況的物流效率,通過(guò)優(yōu)化的轉(zhuǎn)運(yùn)及時(shí)間窗排序,構(gòu)建優(yōu)化合并范圍、運(yùn)輸距離以及持續(xù)時(shí)間的原型模型。1.4.2.次要目標(biāo)·提出包裹投遞范圍內(nèi)的包裹合并概念;·基于現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)樣本形成隨機(jī)變量;·通過(guò)使用數(shù)學(xué)模型的組合優(yōu)化技術(shù),應(yīng)用轉(zhuǎn)運(yùn)、車輛共乘及時(shí)間窗的強(qiáng)弱測(cè)序的概念;·用解析和計(jì)算方法確認(rèn)模式;·實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)不同情景與限制的系統(tǒng)原型;·找出問(wèn)題來(lái)源與重要變量來(lái)改善送遞過(guò)程。1.5.主要貢獻(xiàn)·包裹合并收集與遞送問(wèn)題的介紹及完整的數(shù)學(xué)表述;·通過(guò)強(qiáng)弱排序優(yōu)化安排時(shí)間窗的模型表述;·直連圖技術(shù)(取貨及送貨問(wèn)題的解決,允許轉(zhuǎn)運(yùn)到計(jì)算地點(diǎn));·在遞送過(guò)程當(dāng)中分析執(zhí)行多級(jí)階段模型的益處;在這情況下運(yùn)用轉(zhuǎn)運(yùn)及優(yōu)化時(shí)間窗安排;·計(jì)算機(jī)結(jié)果顯示模型執(zhí)行的益處;·參考關(guān)于取貨及送貨問(wèn)題、時(shí)間窗以及轉(zhuǎn)運(yùn)或傳輸?shù)默F(xiàn)代文獻(xiàn)。第2章取貨及送貨問(wèn)題本文中的2章介紹帶轉(zhuǎn)運(yùn)模式的取貨及送貨問(wèn)題的完全數(shù)學(xué)表述。還開發(fā)并解釋此問(wèn)題的解決如何能作為時(shí)間表的形式。另外,提出所有數(shù)學(xué)表述的模型分析與計(jì)算機(jī)方法驗(yàn)證。研究的情況屬于取貨及送貨問(wèn)題的特殊情況,因此事先需要正式定義一般性問(wèn)題。為了實(shí)現(xiàn)此目標(biāo),首先提出取貨及送貨問(wèn)題的一般性問(wèn)題定義;然后解釋如何附件轉(zhuǎn)運(yùn)讓此問(wèn)題變成更有挑戰(zhàn)性。最后,插入模式將時(shí)間窗最優(yōu)化的安排。由于在研究的情況要檢查商品轉(zhuǎn)運(yùn)到優(yōu)化短期停止,本文還解釋如何把取貨及送貨問(wèn)題的解決可以提煉成時(shí)間表形式及可以優(yōu)化的多重目標(biāo)函數(shù)形式。在基本取貨及送貨問(wèn)題當(dāng)中,單獨(dú)運(yùn)載工具取貨之后,一路上把貨運(yùn)輸?shù)侥康牡�。按本文中定義的問(wèn)題,一輛運(yùn)載工具會(huì)取貨,在計(jì)算地點(diǎn)遇到另外一輛運(yùn)載工具后進(jìn)行貨物交換或者簡(jiǎn)直轉(zhuǎn)運(yùn)或取貨。第3章時(shí)間窗排序以我校的時(shí)間窗研究團(tuán)隊(duì)的工作為基礎(chǔ),并使用強(qiáng)、弱排序算法。本節(jié)介紹模型的數(shù)學(xué)表述,使最優(yōu)化窗安排在取貨及送貨問(wèn)題當(dāng)中結(jié)合成為整體,以強(qiáng)弱排序技術(shù)為限制。首先應(yīng)用把運(yùn)載工具啟動(dòng)與到達(dá)排序作為限制,然后介紹模擬決策變量來(lái)優(yōu)化管理時(shí)區(qū)。本人還介紹如何形成隨機(jī)數(shù)據(jù)并顯示結(jié)果可視化。第4章現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)四個(gè)研究情況是現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的一部分。本節(jié)包括的實(shí)驗(yàn)主要目的如下:關(guān)于時(shí)間窗安排一體化的動(dòng)態(tài)及物流方面的轉(zhuǎn)運(yùn)提供更深的了解。如何執(zhí)行模型的二階段而顯示計(jì)算機(jī)結(jié)果。4.1二階段的模型執(zhí)行本節(jié)描述時(shí)間安排模型領(lǐng)域,并解釋輸出的重新安排如何把非有效時(shí)間變成有效的。隨后,本人提交二階段執(zhí)行模式。此模式之所以是有效的,主要是因?yàn)槿∝浖八拓泦?wèn)題優(yōu)化解決為規(guī)模大的問(wèn)題中是不切實(shí)際的。因此下面幾節(jié)闡述圖搜索方式,盡管回到質(zhì)量高的解決比其他優(yōu)化方式更快,輸出還并不優(yōu)化由于指數(shù)的搜索空間。此外,由于平均計(jì)算來(lái)源,時(shí)間安排模式會(huì)幫解決更大數(shù)量的任務(wù)。4.2.取貨及送貨問(wèn)題解決的方式在這一節(jié)中本人廣泛地解釋我們的解決方法怎么區(qū)別于大多數(shù)其它參考文獻(xiàn)看到的方法,并且此解釋包含轉(zhuǎn)運(yùn)有效的理由。因此,先進(jìn)行模式實(shí)驗(yàn),建立一個(gè)沒(méi)有轉(zhuǎn)運(yùn)的解決方法,其次從零開始建立基于圖表的帶轉(zhuǎn)運(yùn)解決。此外,仔細(xì)解釋將隨機(jī)尋找轉(zhuǎn)運(yùn)地點(diǎn)算法而帶轉(zhuǎn)運(yùn)圖解決方法是怎么從零建立的。后來(lái),解釋提出的方法怎么尋找每一個(gè)訂單的最好路線以及質(zhì)量高的解決方法,盡管在計(jì)算方面它比參文獻(xiàn)中見到的方式慢一些。最后,圖解決建立之后,本人解釋最短期路徑算法軟件如何找出最優(yōu)化的時(shí)間安排。4.3結(jié)果可視化這一節(jié)中本人提出選定的實(shí)驗(yàn)結(jié)果為顯示基于小型現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的解決時(shí)間表案例。此外,還進(jìn)行更復(fù)雜的數(shù)據(jù)集的實(shí)驗(yàn),為了模型執(zhí)行的進(jìn)一步驗(yàn)證。我們安裝系統(tǒng)就可以測(cè)試四個(gè)研究的情況通過(guò)執(zhí)行開發(fā)的二階段優(yōu)化模型。最初,我們實(shí)現(xiàn)算法中的第一階段來(lái)決解不帶轉(zhuǎn)運(yùn)和帶轉(zhuǎn)運(yùn)的問(wèn)題。我們成功地開啟第二階段來(lái)在不受限制的時(shí)候再安排任務(wù)排序。例舉正八角形的簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)的例子,再找優(yōu)化的時(shí)間表。每一個(gè)快遞公司有一系列運(yùn)載工具及要發(fā)給客戶的許多商品,并且每個(gè)商品、運(yùn)載工具、任務(wù)及快遞公司財(cái)產(chǎn)都根據(jù)現(xiàn)實(shí)情況而是仿真的。本研究安裝的這種幾何系統(tǒng)中實(shí)驗(yàn)有多種變化,后來(lái)變成直連圖。此模型的遞送各種不同境況都是四個(gè)研究情況的一部分。為了比較一下模型性能,我們解決帶轉(zhuǎn)運(yùn)和不帶轉(zhuǎn)運(yùn)問(wèn)題。我們顯示應(yīng)用模型的第一階段之后的全面結(jié)果,輸出以形成的有限圖為基礎(chǔ)的帶轉(zhuǎn)運(yùn)的時(shí)間安排。所以,如果可以的話,我們應(yīng)用算法的第二階段以便再安排任務(wù)排序。改善的安排通過(guò)一個(gè)任務(wù)調(diào)整而實(shí)現(xiàn),為最小化載運(yùn)工具的非有效的時(shí)間。計(jì)劃時(shí)間跨度的持續(xù)時(shí)間及計(jì)劃完成時(shí)間表都被分析帶轉(zhuǎn)運(yùn)和不帶轉(zhuǎn)運(yùn),然而排序算法只能應(yīng)用在待轉(zhuǎn)運(yùn)的時(shí)間表。開啟排序模型后,得到了積極的結(jié)果,而且計(jì)劃時(shí)間也減少了。最后,我們啟動(dòng)模型在數(shù)據(jù)集比較大的范圍,結(jié)果很有效且令人滿意;并提供了現(xiàn)實(shí)遞送系統(tǒng)當(dāng)中應(yīng)用此模型的有效影響分析。結(jié)論本文定義并展示包裹合并取貨及送貨問(wèn)題的完整數(shù)學(xué)表述,而且提出二階段的優(yōu)化算法建議來(lái)解決此問(wèn)題。最重要貢獻(xiàn)是,為了連續(xù)任務(wù)的再安排,利用直連圖解決方法建立待轉(zhuǎn)運(yùn)的遞送時(shí)間表與優(yōu)化模式。通過(guò)操作實(shí)施分為兩個(gè)階段,我們可以:(1)建立小型時(shí)間表,結(jié)合起來(lái)可以建立完整運(yùn)營(yíng)時(shí)間表;(2)可以最大化平時(shí)受硬時(shí)間窗約束的載運(yùn)工具的有效運(yùn)營(yíng)時(shí)間。提供計(jì)算機(jī)結(jié)果來(lái)展示此模式的益處,通過(guò)執(zhí)行現(xiàn)實(shí)例子得到近似最優(yōu)化的解決方案。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：F252
，

本文編號(hào)：1160092