基于物流運(yùn)輸成本的多車(chē)型車(chē)輛規(guī)劃方法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-23 16:16
車(chē)型車(chē)輛規(guī)劃問(wèn)題是指將貨物從倉(cāng)庫(kù)點(diǎn)配送至各貨物需求點(diǎn)時(shí),如何選擇各車(chē)型的車(chē)輛組合問(wèn)題。當(dāng)前多車(chē)型車(chē)輛規(guī)劃問(wèn)題的研究多以單一車(chē)型為主,基于裝載率優(yōu)先進(jìn)行車(chē)輛規(guī)劃,而基于裝載率的車(chē)輛規(guī)劃只包含車(chē)輛裝載率約束,不考慮分區(qū)配送和車(chē)輛運(yùn)輸距離,車(chē)輛規(guī)劃時(shí)多集中于小車(chē)型的選擇,導(dǎo)致整體物流運(yùn)輸費(fèi)用增加。因此,本文依據(jù)分區(qū)配送,結(jié)合距離和油耗成本,規(guī)劃出更合理的車(chē)輛組合,從而降低物流運(yùn)輸成本。分區(qū)配送是指將整個(gè)區(qū)域按照某種約束劃分為各個(gè)小區(qū)域進(jìn)行物流配送。在一般基于成本的車(chē)輛路徑問(wèn)題(Vehicle routing problem,VRP)中,車(chē)輛組合計(jì)算涉及到車(chē)型選擇、車(chē)型數(shù)量、車(chē)輛裝載率、車(chē)輛油耗和行駛距離,且車(chē)輛組合結(jié)果與車(chē)輛配送距離能同時(shí)得到。而本文基于物流運(yùn)輸成本的多車(chē)型車(chē)輛規(guī)劃問(wèn)題中,將區(qū)域內(nèi)的客戶需求點(diǎn)作為整體配送,在車(chē)輛行駛距離未知的情況下,首先以行政規(guī)劃作為分區(qū)配送標(biāo)準(zhǔn),采用多車(chē)型配送;其次在分區(qū)配送中,車(chē)輛行駛距離分為內(nèi)部配送距離和外部配送距離。外部配送距離計(jì)算簡(jiǎn)單,而區(qū)域內(nèi)因需求點(diǎn)的位置以及需求點(diǎn)之間的距離未知,所以先依據(jù)TSP距離估算模型計(jì)算區(qū)域內(nèi)部總配送距離,再計(jì)算區(qū)域內(nèi)平...
【文章來(lái)源】:湖南科技大學(xué)湖南省
【文章頁(yè)數(shù)】:74 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
左側(cè)為凸集Fig.2.1Theleftisaconvexseta
-12-存在,從初始基本可行解開(kāi)始,引入非基變量代替某一基變量,求取另一基本可行解,迭代計(jì)算直到最優(yōu)解出現(xiàn)。圖2.2單純法求解步驟Fig.2.2Simplemethodsolvingstep后續(xù)數(shù)學(xué)家提出改進(jìn)單純形法,改進(jìn)計(jì)算方式,減少迭代累積誤差,求解質(zhì)量更高。單純形法的優(yōu)點(diǎn)在于收斂快,適用廣,改進(jìn)之后全局搜索能力好,在Matlab軟件的線性規(guī)劃求解方法lineprog封裝函數(shù)中,默認(rèn)選擇方法為單純形法。2.2.2整數(shù)規(guī)劃整數(shù)線性規(guī)劃問(wèn)題(IntegerLinearProgramming,ILP)即為所有的決策變量均為整數(shù)的一類(lèi)線性規(guī)劃問(wèn)題。ILP問(wèn)題與上述一般LP問(wèn)題的不同之處在于,決策變量不存在中間狀態(tài),屬于離散型變量。如圖2.3所示,在二元一次函數(shù)方程組中,當(dāng)解在可行域時(shí),在函數(shù)的某條邊界或者某個(gè)頂點(diǎn)處可以取得目標(biāo)極值。而當(dāng)可行域變得狹窄,函數(shù)最優(yōu)值有可能不存在或者不可取,例如添加整數(shù)約束上,在藍(lán)色可行域里面有可能包含某些整數(shù)坐標(biāo)點(diǎn),也可能不存在任何一個(gè)整數(shù)坐標(biāo)值。拓寬到三維坐標(biāo)系,依舊可以通過(guò)畫(huà)圖求解。在更多變量
-13-時(shí),可以把由每個(gè)可行解構(gòu)成的點(diǎn)集看成一個(gè)可行解集合,每個(gè)可行解中都是各個(gè)變量的有序排列組合。圖2.3二元一次方程組及可行域Fig.2.3Binaryequationsandfeasibledomains整數(shù)線性規(guī)劃問(wèn)題的一般形式為:0minTTz=Cx+Dy(2.14)subAx+By=b(2.15)x≥0,y≥0(2.16)在式(2.14)-式(2.16)中,A、B、C、D、b各向量中的元素均為整數(shù),x、y均為整數(shù)變量,當(dāng)B為零矩陣,且D為零向量時(shí),上述形式表示為純整數(shù)線性規(guī)劃問(wèn)題,當(dāng)每個(gè)變量只能取零或一時(shí),又表述為0-1規(guī)劃問(wèn)題。0-1規(guī)劃問(wèn)題和純整數(shù)規(guī)劃問(wèn)題可以互通,0-1規(guī)劃問(wèn)題是整數(shù)規(guī)劃問(wèn)題的特例,例如在基于物流運(yùn)輸成本的多車(chē)型車(chē)輛規(guī)劃問(wèn)題上,將某一車(chē)型的所有車(chē)輛數(shù)看成一個(gè)變量考慮,變量的取值范圍為車(chē)型車(chē)輛數(shù)的上下限,也可以將單個(gè)車(chē)輛逐一劃分考慮,某個(gè)車(chē)輛在規(guī)劃時(shí)要么選擇,要么不選擇,這時(shí)多車(chē)型車(chē)輛規(guī)劃問(wèn)題變成0-1多車(chē)型車(chē)輛規(guī)劃問(wèn)題。ILP問(wèn)題在實(shí)際生活中非常重要,比如在貨物運(yùn)輸時(shí)車(chē)輛分配問(wèn)題、針對(duì)人力管理時(shí)人員調(diào)度問(wèn)題。相較于LP問(wèn)題,增加整數(shù)約束之后,盡管形式上兩者差別不明顯,但是ILP問(wèn)題理論發(fā)生變化,導(dǎo)致ILP問(wèn)題在求解時(shí)也所不同,在n維歐式空間內(nèi)部,若所有坐標(biāo)均為整數(shù),則稱(chēng)此點(diǎn)為一整點(diǎn),那么ILP問(wèn)題求最優(yōu)解就是在這些整點(diǎn)集中搜尋最優(yōu)整點(diǎn),不排除不存在最優(yōu)整點(diǎn)的可能性。在整數(shù)規(guī)劃問(wèn)題的求解中,涉及到一些常見(jiàn)算法,例如切割平面法:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]油耗最小化多車(chē)型車(chē)輛路徑問(wèn)題研究[J]. 何小年,彭瓊. 計(jì)算機(jī)時(shí)代. 2019(02)
[2]單一生產(chǎn)商單一零售商供應(yīng)鏈中最優(yōu)生產(chǎn)與運(yùn)輸協(xié)調(diào)策略研究[J]. 李清瀑,劉雅. 運(yùn)籌與管理. 2019(01)
[3]基于車(chē)公里成本的多車(chē)型車(chē)輛規(guī)劃方法[J]. 王兆銳,林劍,張俊麗,官靜萍. 物流技術(shù). 2019(01)
[4]基于整數(shù)線性規(guī)劃的合乘出租車(chē)調(diào)度模型[J]. 李輝春,李哲民,毛紫陽(yáng). 交通運(yùn)輸研究. 2018(05)
[5]蟻群算法研究與應(yīng)用的新進(jìn)展[J]. 覃遠(yuǎn)年,梁仲華. 計(jì)算機(jī)工程與科學(xué). 2019(01)
[6]實(shí)際約束條件下多配送中心物流車(chē)輛調(diào)度優(yōu)化[J]. 王紹光. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2018(36)
[7]時(shí)變路網(wǎng)下多配送中心多車(chē)型聯(lián)合配送[J]. 王楊,魯曉春. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2018(36)
[8]動(dòng)態(tài)車(chē)輛路徑問(wèn)題的研究進(jìn)展及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 周鮮成,王莉,周開(kāi)軍,黃興斌. 控制與決策. 2019(03)
[9]基于粒子群算法的單倉(cāng)儲(chǔ)多車(chē)物流配送優(yōu)化[J]. 胡小宇,劉慶,賀文寧,馬炫. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2018(S2)
[10]多車(chē)型綠色車(chē)輛路徑問(wèn)題優(yōu)化模型[J]. 何東東,李引珍. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2018(12)
碩士論文
[1]第三方整車(chē)物流配載優(yōu)化建模及算法研究[D]. 錢(qián)丹.南昌大學(xué) 2015
本文編號(hào):2995517
【文章來(lái)源】:湖南科技大學(xué)湖南省
【文章頁(yè)數(shù)】:74 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
左側(cè)為凸集Fig.2.1Theleftisaconvexseta
-12-存在,從初始基本可行解開(kāi)始,引入非基變量代替某一基變量,求取另一基本可行解,迭代計(jì)算直到最優(yōu)解出現(xiàn)。圖2.2單純法求解步驟Fig.2.2Simplemethodsolvingstep后續(xù)數(shù)學(xué)家提出改進(jìn)單純形法,改進(jìn)計(jì)算方式,減少迭代累積誤差,求解質(zhì)量更高。單純形法的優(yōu)點(diǎn)在于收斂快,適用廣,改進(jìn)之后全局搜索能力好,在Matlab軟件的線性規(guī)劃求解方法lineprog封裝函數(shù)中,默認(rèn)選擇方法為單純形法。2.2.2整數(shù)規(guī)劃整數(shù)線性規(guī)劃問(wèn)題(IntegerLinearProgramming,ILP)即為所有的決策變量均為整數(shù)的一類(lèi)線性規(guī)劃問(wèn)題。ILP問(wèn)題與上述一般LP問(wèn)題的不同之處在于,決策變量不存在中間狀態(tài),屬于離散型變量。如圖2.3所示,在二元一次函數(shù)方程組中,當(dāng)解在可行域時(shí),在函數(shù)的某條邊界或者某個(gè)頂點(diǎn)處可以取得目標(biāo)極值。而當(dāng)可行域變得狹窄,函數(shù)最優(yōu)值有可能不存在或者不可取,例如添加整數(shù)約束上,在藍(lán)色可行域里面有可能包含某些整數(shù)坐標(biāo)點(diǎn),也可能不存在任何一個(gè)整數(shù)坐標(biāo)值。拓寬到三維坐標(biāo)系,依舊可以通過(guò)畫(huà)圖求解。在更多變量
-13-時(shí),可以把由每個(gè)可行解構(gòu)成的點(diǎn)集看成一個(gè)可行解集合,每個(gè)可行解中都是各個(gè)變量的有序排列組合。圖2.3二元一次方程組及可行域Fig.2.3Binaryequationsandfeasibledomains整數(shù)線性規(guī)劃問(wèn)題的一般形式為:0minTTz=Cx+Dy(2.14)subAx+By=b(2.15)x≥0,y≥0(2.16)在式(2.14)-式(2.16)中,A、B、C、D、b各向量中的元素均為整數(shù),x、y均為整數(shù)變量,當(dāng)B為零矩陣,且D為零向量時(shí),上述形式表示為純整數(shù)線性規(guī)劃問(wèn)題,當(dāng)每個(gè)變量只能取零或一時(shí),又表述為0-1規(guī)劃問(wèn)題。0-1規(guī)劃問(wèn)題和純整數(shù)規(guī)劃問(wèn)題可以互通,0-1規(guī)劃問(wèn)題是整數(shù)規(guī)劃問(wèn)題的特例,例如在基于物流運(yùn)輸成本的多車(chē)型車(chē)輛規(guī)劃問(wèn)題上,將某一車(chē)型的所有車(chē)輛數(shù)看成一個(gè)變量考慮,變量的取值范圍為車(chē)型車(chē)輛數(shù)的上下限,也可以將單個(gè)車(chē)輛逐一劃分考慮,某個(gè)車(chē)輛在規(guī)劃時(shí)要么選擇,要么不選擇,這時(shí)多車(chē)型車(chē)輛規(guī)劃問(wèn)題變成0-1多車(chē)型車(chē)輛規(guī)劃問(wèn)題。ILP問(wèn)題在實(shí)際生活中非常重要,比如在貨物運(yùn)輸時(shí)車(chē)輛分配問(wèn)題、針對(duì)人力管理時(shí)人員調(diào)度問(wèn)題。相較于LP問(wèn)題,增加整數(shù)約束之后,盡管形式上兩者差別不明顯,但是ILP問(wèn)題理論發(fā)生變化,導(dǎo)致ILP問(wèn)題在求解時(shí)也所不同,在n維歐式空間內(nèi)部,若所有坐標(biāo)均為整數(shù),則稱(chēng)此點(diǎn)為一整點(diǎn),那么ILP問(wèn)題求最優(yōu)解就是在這些整點(diǎn)集中搜尋最優(yōu)整點(diǎn),不排除不存在最優(yōu)整點(diǎn)的可能性。在整數(shù)規(guī)劃問(wèn)題的求解中,涉及到一些常見(jiàn)算法,例如切割平面法:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]油耗最小化多車(chē)型車(chē)輛路徑問(wèn)題研究[J]. 何小年,彭瓊. 計(jì)算機(jī)時(shí)代. 2019(02)
[2]單一生產(chǎn)商單一零售商供應(yīng)鏈中最優(yōu)生產(chǎn)與運(yùn)輸協(xié)調(diào)策略研究[J]. 李清瀑,劉雅. 運(yùn)籌與管理. 2019(01)
[3]基于車(chē)公里成本的多車(chē)型車(chē)輛規(guī)劃方法[J]. 王兆銳,林劍,張俊麗,官靜萍. 物流技術(shù). 2019(01)
[4]基于整數(shù)線性規(guī)劃的合乘出租車(chē)調(diào)度模型[J]. 李輝春,李哲民,毛紫陽(yáng). 交通運(yùn)輸研究. 2018(05)
[5]蟻群算法研究與應(yīng)用的新進(jìn)展[J]. 覃遠(yuǎn)年,梁仲華. 計(jì)算機(jī)工程與科學(xué). 2019(01)
[6]實(shí)際約束條件下多配送中心物流車(chē)輛調(diào)度優(yōu)化[J]. 王紹光. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2018(36)
[7]時(shí)變路網(wǎng)下多配送中心多車(chē)型聯(lián)合配送[J]. 王楊,魯曉春. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2018(36)
[8]動(dòng)態(tài)車(chē)輛路徑問(wèn)題的研究進(jìn)展及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 周鮮成,王莉,周開(kāi)軍,黃興斌. 控制與決策. 2019(03)
[9]基于粒子群算法的單倉(cāng)儲(chǔ)多車(chē)物流配送優(yōu)化[J]. 胡小宇,劉慶,賀文寧,馬炫. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2018(S2)
[10]多車(chē)型綠色車(chē)輛路徑問(wèn)題優(yōu)化模型[J]. 何東東,李引珍. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2018(12)
碩士論文
[1]第三方整車(chē)物流配載優(yōu)化建模及算法研究[D]. 錢(qián)丹.南昌大學(xué) 2015
本文編號(hào):2995517
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