越库作业下连锁超市配送路径优化分析

1.2 国内外研究现状分析

1.2.1 越库文献综述

（1）越库中心的内部操作研究

  针对越库作业的内部研究一部分学者集中在越库作业的操作上，大多数研究解决了它的概念问题，物理设计和定位，很少与车辆路径问题（Vehicle RoutingProblem,VRP）共同进行研究。马东彦[1]详细描述了国内外研究的越库作业问题。对越库操作的运作模式，运作过程，运行准则进行了阐述。并且分析了国内外关于越库作业的研究情况和实际的应用。Anne-Laure Ladier[2]提出了一个关于越库研究的公共框架，整合了越库作业的相关理论技术，其中包括入站车辆的卸货、拆分重组货品直接进入出站车辆，为了减少临时存储；阐述了越库作业适用于的不同类型，包括制造业、批发商、运输业、零售业和机会主义的越库操作，并且思考了越库配送策略的优势。Sung C S等[3]为越库作业的物理设计提出了分支定界的精确算法。Apte 和 Viswanthan[4]研究了越库配送系统可以成为降低运输成本的最重要的方法之一。Sung 和 Song[5]提出了一种禁忌搜索算法求解越库中心的选址问题，在一系列货品确定的需求的情况下，找到越库中心的最合适的位置以及车辆分配的合理调度。Chen，Guo，Lim 和Rodrigues[6]研究了包含准时制生产方式的要求和库存处理成本的供应链考虑越库操作的物流方式，使用模拟退火和禁忌搜索来解决该问题。毛道晓等[32]在综合考虑客户满意度的基础上，建立了越库配送中心的最优位置的模型，以降低了物流成本，构建了最小运输时间算法和启发式算法进行求解。PAN Hanchua[6]认为为了降低物流成本，越库作业是一个十分有效地运营模式，并提出以整个物流系统的总成本为目标函数，提出并建立了一个考虑越库作业模式的数学模型。然后设计了一个动态规划算法来解决给定的模型。郑晰琼等[33]通过作业成本法比较出不同的物流模式的优劣情况，对连锁零售企业物流模式的应用进行了进一步的思考，研究表明越库模式最优，并且可以联合运用四种物流模式的方案，做出了对于越库配送网络工作同步的分类和框架工作的进一步研究

第 2 章 相关概念及理论

2.1 车辆路径问题概述

2.1.1 车辆路径问题的概念

  车辆路径问题（Vehicle routing problem, VRP）自 1959 年 Dantzig 和Ramser[51]提出以来，一直是物流的理论与实际应用相结合的研究的一项重要内容，是物流网络优化问题中最基础的问题之一，同时也是运筹学里重要的研究问题之一。由于其使用的广泛性和经济上的重大价值，一直受到国内外学者的广泛研究。在物流运输环节选择合适的车辆路径，不仅可以有效地降低运输成本，还可以及时满足客户的动态需求，提高客户的满意度，由此也可以增强企业的运作效率，降低服务成本。目前有关车辆路径问题可以表示为：给定一个中心仓库、一组车辆舰队合和一组客户集合，每辆车都有其最大装载量，所装载的物品不得超载。车辆在中心仓库，客户点随意分布在仓库中心四周，要求车辆将货品从中心仓库运往客户，客户服务完成后，再将车辆返回中心仓库，并且每个客户只能被同一辆车服务一次同时要求运输成本最低。其示意图如图 2-1 所示

2.2 多车型车辆路径概述

2.2.1 多车型车辆路径问题的概念

  在实际的物流运输中，企业通常会根据货物的尺寸大小、运输距离的长短、货物的属性等特点，从而使用不同的车辆进行运输。根据货车的不同属性也可将货车进行分类。如按车辆的载货重量可将其分为大型重卡、中型货车、小型轻卡；按车辆装载的货物的属性特征也可分为用于配送生鲜产品的对保鲜要求十分严格的保鲜型车辆、配送玻璃、瓷器等易碎品的防碎型车辆、配送一般物品的普通车辆等。也可根据运输路程的远近分为远程大车型，近程配送小型车辆零担货运。多车型 VRP 示意图如图 2-3 所示

 

3 章 连锁超市考虑单越库中心的多车型车辆路径问题研究 .......... 29

3.1 考虑单越库中心的多车型车辆路径问题描述 ............................................. 29

3.2 考虑单越库中心的多车型车辆路径问题数学模型建立 ............................. 29

3.3 考虑单越库中心的多车型车辆路径问题改进遗传算法设计 ..................... 33

3.4 本章小结 .......................................................................................................... 39

第 4 章 连锁超市考虑多越库中心的多车型车辆路径问题研究 .......... 41

4.1 连锁超市考虑多越库中心的多车型车辆路径问题描述 ............................. 41

4.2 考虑多越库中心的多车型车辆路径问题数学模型建立 .............................. 42

4.3 越库作业车辆路径问题的遗传算法设计 ...................................................... 45

第 5 章 零售连锁企业越库配送案例研究 .............................................. 51

5.1 企业简介 ......................................................................................................... 51

5.2 实例应用研究 .................................................................................................. 51

5.3 实例研究过程 .................................................................................................. 53

5.4 实例研究结果 .................................................................................................. 54

第 6 章 结论与展望

6.1 研究结论

  本文针对连锁超市的现实情况进行考虑，分析得出其商品总成本居高不下的很大原因是物流费用高，于是，提出了越库作业分模式来降低连锁超市的物流成本；再者考虑多车型的物流配送可以进一步降低车辆的使用成本。因此，本文对连锁超市采用越库作业的多车型车辆路径问题进行研究，并通过实验仿真和案例分析验证了模型和算法的有效性，具体结论体现在以下几个方面：

（1）考虑到连锁超市的库存成本占比很大，并且需求产品类型不一的情况，采用多越库配送中心的运作模式，要求每个越库中心只接收同品类货品，便于产品的管理与及时配送，节省了库存成本。为了进一步提高车辆的装载率，降低车辆的使用成本，采用多车型的越库配送运作模式。在送货阶段根据尽可能满载的要求，采取使用不同车型的物流配送模式，便于节省车辆的固定成本，通过合理地规划车辆路径问题，可以降低车辆的运输成本，因此，通过越库作业的及时性配送提高了超市的运作效率，降低了连锁超市的库存成本；通过多车型车辆路径问题研究，降低了车辆的运输成本和固定成本，结合越库作业与多车型车辆路径问题的研究可以有效地降低商品的物流成本