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1、分 类 号: 密 级:论文编号号: 学学 号号:52114122101103重庆理工工大学硕硕士学位位论文LS物流流公司城城市社区区超市配送送路径优优化研究究研 究 生: 孙会会龙指 导导 教 师: 何开伦伦教授学 位位 类 型: 学术学学位学 科科 专 业: 管理科科学与工工程研 究究 方 向: 现代供供应链与与物流工工程培 养养 单 位: 管理学学院论文完成成时间: 20016年年11月225日论文答辩辩日期: 2001X年年X月XX日Cateegorry NNumbber: Levvel of Seccreccy:Seriial Nummberr : Sttudeent Nummberr
2、:51331211001103Mastters DDissserttatiion of Choongqqingg Unniveersiity of TecchnoologgyStuddy oon tthe Reccycllingg Neetwoork Sysstemm off Waastee Ellecttriccal andd Ellecttronnic Equuipmmentt inn ChhonggqinngPosttgraaduaate: Chhengg ChhuanngyeeSupeerviisorr: Prrofeessoor HHe KKaillunDegrree Cattego
3、ory: AAcaddemiic DDegrreeSpecciallty: Maanaggemeent Sciiencce aand EnggineeeriingReseearcch DDireectiion: MModeern Suppplyy Chhainn annd LLogiistiics EnggineeeriingTraiininng UUnitt: Innstiitutte oof MManaagemmenttThessis Deaadliine: MMarcch255, 220166Orall Deefennse Datte: MMay xx, 2011x学位论文文原创性性声明
4、及及使用授授权声明明重庆理工工大学学位论文文原创性性声明本人郑重重声明:所呈交交的学位位论文是是本人在在导师的的指导下下,独立立进行研研究所取取得的成成果。除除文中特特别加以以标注引引用的内内容外,本本论文不不包含任任何其他他个人或或集体已已经发表表或撰写写的成果果、作品品。对本本文的研研究做出出重要贡贡献的集集体和个个人,均均已在文文中以明明确方式式标明。本人承担担本声明明的法律律后果。作者签名名:日期期:年月学位论文文使用授授权声明明本学位论论文作者者完全了了解学校校有关保保留、使使用学位位论文的的规定,同同意学校校保留并并向国家家有关部部门或机机构送交交论文的的复印件件和电子子版,允允许
5、论文文被查阅阅和借阅阅。本人人授权重重庆理工工大学可可以将本本学位论论文的全全部或部部分内容容编入有有关数据据库进行行检索,可可以采用用影印、缩缩印或扫扫描等复复制手段段保存和和汇编本本学位论论文。本学位论论文属于于(请在在以下相相应方框框内打”):1.保密密,在年解解密后适适用本授授权书。2.不保保密。作者签名名:日期期:年月日导师签名名:日期期:年月日摘要摘要关键词:电子废废弃物;回收网网络;逆逆向物流流;层次次分析法法;神经经网络VIIABSTRACTAbsttracctThe maiin cconcclussionns oof tthiss paaperr inncluude: Chh
6、onggqinng eelecctriicall annd eelecctroonicc waastee grrowtth wwithh ann avveraage annnuall grrowtth rratee off 177.311 peerceent in thee neext deccadee. It proopossed fouur nnetwworkk moodess foor eleectrricaal aand eleectrroniic wwastte rrecyycliing nettworrk ssysttem in Choongqqingg Thhat is, ess
7、tabblisshinng aa reecycclinng ppoinnt ffor eacch ttownnshiip;ssetttingg upp a stooragge sstattionn foor eeachh coountty;aand buiildiing a pproccesssingg ceenteer iin JJiullonggpo, Biishaan, Fullingg, WWanzzhouu off Chhonggqinng;aand esttabllishhingg a disspossal sitte iin BBishhan, Waanzhhou of Choo
8、ngqqingg .Key worrds:Eleectrroniic WWastte; Reccycllingg Neetwoork; Reeverrse Loggistticss; Annalyyticc Hiieraarchhy PProccesss; NNeurral Netwworkk目录目录摘要IAbsttracctIIII目录V1 绪论论11.1研研究背景景及意义义11.1.1 研研究背景景11.1.2 研研究意义义21.2 国内外外研究现现状及述述评31.2.1 电电子电器器废弃物物产生量量预测研研究31.2.2 电电子电器器废弃物物回收网网络体系系研究441.2.3 电电子电器
9、器废弃物物回收处处理运营营模式与与政策建建议研究究51.3 研究目目标、研研究内容容与创新新点61.3.1 研研究目标标61.3.2 研研究内容容71.3.3 创创新点771.4研研究方法法与技术术路线881.4.1 研研究方法法81.4.2 技技术路线线82 电子子电器废废弃物回回收网络络体系理理论基础础112.1相相关概念念112.1.1 电电子电器器废弃物物112.1.2 电电子电器器废弃物物回收体体系1112.1.3 电电子电器器废弃物物回收网网络体系系112.2回回收网络络体系理理论基础础122.2.1 循循环经济济122.2.2 逆逆向物流流122.2.3 生生产者延延伸责任任制1
10、333 重庆庆市电子子电器废废弃物总总量预测测153.1 重庆市市电子电电器废弃弃物总量量预测的的基本思思路与方方法选择择153.1.1 重重庆市电电子电器器废弃物物总量预预测的基基本思路路153.1.2 重重庆市电电子电器器废弃物物总量预预测的方方法选择择173.2 重庆市市电子电电器废弃弃物总量量预测的的具体过过程与结结果1993.2.1 电电子电器器产品保保有量及及新增量量的估算算及预测测193.2.2 各各类电子子电器产产品的使使用年限限及其废废弃年限限的确定定233.2.3 电电子电器器废弃物物产生量量与总量量的估算算和预测测243.3 重庆市市电子电电器废弃弃物总量量的空间间分布2
11、254 重庆庆市电子子电器废废弃物回回收网络络体系设设计2774.1 回收网网络体系系设计的的基本原原则和总总体思路路274.1.1 基基本原则则274.1.2 总总体思路路274.2 回收网网络体系系的基本本构成及及功能2284.2.1 回回收集成成284.2.2 处处理集成成294.3 回收集集成的设设计3004.3.1 基基于AHHP的模模糊综合合评价模模型的基基本理论论304.3.2 基基于AHHP的模模糊综合合评价模模型的建建立3224.3.3 基基于AHHP的模模糊综合合评价模模型的具具体实现现过程3344.3.4 基基于AHHP的模模糊综合合评价模模型的结结果分析析384.4处处
12、理集成成的设计计384.4.1 基基于成本本最小化化的区位位选址模模型的基基本理论论394.4.2 基基于成本本最小化化的区位位选址模模型的建建立4004.4.3 基基于成本本最小化化的区位位选址模模型的具具体实现现过程4414.4.4 基基于成本本最小化化的区位位选址模模型的结结果分析析444.5 重庆市市电子电电器废弃弃物回收收网络体体系的模模式总结结465 发展展重庆市市电子电电器废弃弃物回收收网络的的建议4495.1运运行模式式495.1.1 责责任主体体495.1.2 回回收模式式495.2对对策建议议505.2.1完善善法律法法规和制制度建设设,保障障回收网网络顺利利开展5505.
13、2.2发展展专业化化处置企企业,提提高回收收网络的的周转效效率5005.2.3建立立专门的的管理机机制和监监督机制制,提高高回收网网络的透透明度5515.2.4加大大政策扶扶持力度度,保障障回收处处理企业业的经济济效益5515.2.5提高高消费者者环保意意识,调调动公众众参与的的积极性性526 结论论与展望望536.1 结论5336.2 展望544致谢555参考文献献57个人简历历、在学学期间发发表的学学术论文文及取得得的研究究成果6613 重庆市电子电器废弃物总量预测1 绪论论1.1研研究背景景及意义义随着我国国经济的的快速发发展,物物流发展展迅速,物物流企业业之间的的竞争日日益激烈烈,合理
14、理地控制制物流成成本已经经成为物物流企业业生存的的根本。而而运输成成本占物物流企业业的成本本为400%左右右,如何何优化配配送路径径进而减减少运输输成本对对提高企企业的竞竞争力非非常重要要。LSS物流公公司的配配送对象象为重庆庆1000多家社社区超市市,消费费品一般般是指购购买频率率较高、使使用期限限较短、消消费规模模较大的的日用产产品。社社会消费费品零售售总额的的快速上上涨催生生了对消消费品物物流的广广泛需求求。由于于消费品品自身的的特点,其其物流配配送也呈呈现出与与其他行行业物流流差异化化的特点点:小批批量、多多品种、高高频率,季季节波动动频繁,对对质量和和速度的的要求高高,物流流的配送送
15、环节多多且复杂杂性高。然然而,也也正因其其服务于于人民生生活的刚刚性需求求,消费费品物流流始终是是社会的的基础性性物流和和长盛不不衰的发发展热点点。车辆辆路径问问题(VVRP)涉涉及到很很多学科科,如运运筹学、计计算机领领域、交交通运输输、物流流管理等等,具有有很强的的应用前前景,在在对社区区超市配配送过程程中,选选择合适适的路线线,是配配送企业业首要的的任务。VVRP又又称车辆辆调度问问题,通通常可以以描述为为对于不不同的服服务客户户,组织织合适的的配送路路线,在在货物需需求量、服服务时间间、车辆辆容量的的前提下下,达到到优化的的目标(如如路程最最短、使使用车辆辆少、时时间少等等)。一一般认
16、为为不涉及及时间的的配送是是路径问问题,涉涉及时间间的是调调度问题题。目前,城城市社区区超市配配送路径径存在诸诸多问题题,首先先,一家家城市社社区超市市配送公公司如LLS物流流公司配配送的中中心是固固定的,并并且配送送车辆基基本固定定,而社社区超市市对配送送的需要要量是动动态的,有有时多有有时少,这这就加大大了配送送的费用用和难度度。其次次,个别别社区超超市不是是24小小时营业业,运输输的的商商品(如如牛奶、速速食品)有有一些时时间限制制,而每每一辆配配送车有有一定的的载重量量限制和和最大路路程限制制,在满满足客户户需求的的同时又又必须返返回出发发的配送送中心。这这就加大大了配送送路径选选择的
17、难难度。城城市社区区超市配配送路径径问题突突出,一一个合理理的配送送路径是是配送企企业保证证服务质质量和增增加利润润的根本本。本文文通过优优化配送送路径,进进而利用用数学模模型建模模,遗传传算法在在MATTLABB上编程程,设计计路径优优化的线线路,进而为为企业配配送问题题提供相相关的配配送路线线,减少配配送企业业的运输输费用和和提高物物流企业业的服务务质量。1.2国国内外研研究现状状及述评评1.2.1城市社社区超市市配送路路径优化化车辆路路径问题题现状车辆路径径问题一一直是研研究领域域的热点点问题。车车辆路径径问题由由Danntziig 和和Rammserr(19959)首首先提出出来,在在
18、近500多年,各各个研究究领域都都对它非非常重视视,如物物流管理理、运筹筹学、计计算机应应用等,这这些领域域的专家家学者对对车辆路路径问题题进行深深入研究究并取得得了很多多研究成成果,对对不同的的车辆路路径问题题建立相相对的数数学模型型,并且且提出了了精确算算法和启启发式算算法等,尤尤其是现现代启发发式算法法,对车车辆路径径问题的的解决有有着重要要作用。Lensstraa J.K和RRinoooy K(119811)的论论文证明明车辆路路径问题题属于NNP问题题。Thhanggiahh(19995)运用启启发式算算法的遗遗传算法法来得到到带时间间窗的车车辆路径径问题的的次优解解,进一一步地优优
19、化路径径,取得得了比较较理想的的实验结结果。AAlvaarennga和和 Maateuus(220044)运用用两阶段段遗传算算解决带带时间窗窗的路径径优化问问题,得得出比较较好的优优化路线线。Hoombeer和 Gehhrinng(220055)运用用混合两两阶段优优化算法法,得出出次优的的优化路路径。PPisiingeer和RRopkke(220077)针对对大规模模车辆路路径问题题,把大大数据转转化为普普通的送送货问题题,实验验结果证证明了该该放方法法可以有有效地解解决大规规模车辆辆路径问问题。卫田运用用NSGGA方法法对多目目标车辆辆路径问问题进行行求解,通通过实例例证明了了算法的的有
20、效性性。唐建建通过遗遗传算法法解决动动态车辆辆路径问问题,通通过与其其他算法法作对比比,证明明了遗传传算法的的高效性性。李兵兵针对动动态路径径问题提提出虚拟拟路径来来规划和和优化车车辆路径径。赵建建有利用用节约法法对。杨杨进通过过蜂窝算算法对带带时间窗窗车辆路路径问题题进行求求解,通通过实验验验证了了算法有有效性。胡胡明伟利利用v+编写写遗传算算法程序序对配送送系统路路径优化化进行设设计,通通过算例例验证了了遗传算算法在大大规模路路径问题题的有效效性。王王海宾用用过遗传传算法解解决多车车场多目目标开放放式物流流路径问问题,通通过实例例验证了了遗传算算法的有有效性。张张建强利利用禁忌忌搜索对对遗
21、传算算法进行行改进,增增加了遗遗传算法法的收敛敛性,避避免了早早熟出现现。李峰峰利用遗遗传算法法对货物物配送时时变问题题进行研研究,通通过二次次规划配配送路径径,有效效地解决决了实际际问题。陆陆琳对随随机客车车车辆路路径问题题进行求求解,结结果表明明蚁群算算法在解解决此类类问题的的有效性性。魏明明利用离离散粒子子群算法法求解车车辆路径径问题。张张景玲通通过预优优化和实实时优化化对多车车型动态态需求车车辆路径径进行优优化。吴吴洁明用用蚁群算算车辆路路径优化化。王征征采用聚聚类方法法首先完完成客户户分配,让让后利用用改进型型邻域搜搜索算法法对多车车辆带时时间窗车车辆路径径问题进进行求解解。范静静利
22、用邻邻近法以以及最廉廉价插入入法对客客户满意意度同时时收发车车辆路径径问题进进行求解解,并通通过实例例对不同同参数的的情况进进行比较较。李琳琳通过蚁蚁群算法法求解带带时间窗窗的车辆辆路径问问题。王王君利用用禁忌搜搜索算法法求解模模糊预约约时间的的车辆路路径问题题。凃伟伟利用VVoroonoii对于大大规模物物流车辆辆路径进进行优化化,结果果显示可可以快速速解出初初始解。毛毛敏采用用启发式式算法对对连锁超超市车辆辆配送路路径进行行优化。石石兆,符符卓通过过禁忌搜搜索法对对连锁门门店配送送路径进进行优化化。陈陈迎欣利利用遗传传算法,并并用MAAT软件件求解,对对车辆路路径进行行优化,进进行仿真真,
23、验证证了改进进蚁群法法的有效效性和可可行性。赵赵燕伟利利用两阶阶段法求求解多目目标随机机车辆路路径问题题,第一一阶段利利用量子子进化算算法,第第二阶段段通过粒粒子算法法进行求求解。韩韩雪梅利利用改进进节约法法对连锁锁性商业业企业的的配送库库存进行行优化。张张迅利用用集束算算法对带带有世家家你床的的快递进进行路径径优化。熊熊浩采用用旅行商商策略,对对配送顾顾客进行行分批处处理,优优先安排排不能延延迟的顾顾客,实实例验证证了方法法的有效效性。王王君采用用多目标标基因算算法求解解车辆路路径问题题,实验验表明了了该方法法的有效效性。凃凃伟利用用Vorronooi和模模拟退火火机制对对武汉大大规模车车辆
24、路径径进行求求解,结结果显示示减少了了运输时时间,提提高了物物流效率率。谷炜炜针对零零售业配配送采用用先分组组后排程程两阶段段启发式式算法求求解,在在GISS上设计计开发系系统对商商品零售售业配送送路径进进行优化化,验证证了混合合智能优优化算法法的有效效性和优优越性。李李远远利利用扫描描改进节节约法对对配送路路径进行行优化并并提出相相关建议议。吴丽丽英,胡胡祥培以以燃料消消耗率优优化目标标,通过过降低燃燃料消耗耗来优化化路径。吴吴天羿,许许继恒设设计了改改进遗传传法对军军事物流流进行路路径优化化,通过过实验仿仿真,证证明了有有效性。侯侯玉梅采采用自适适遗传算算法,通通过MAATLAAB进行行编
25、程,生生成优化化方案求求解车辆辆路径问问题,并并与扫描描法对比比,张明明了遗传传算法具具有一定定的优势势。陈玉玉光对优优化车辆辆路径降降低油耗耗进行研研究并用用实例证证明了方方法的有有效性。徐徐云口利利用贪心心,环。刘刘云利用用单亲遗遗传法与与基本蚁蚁群算法法结合,完完成总路路径最小小和车辆辆数最少少的目标标。杨翔翔对模糊糊时间窗窗车辆路路径问题题进行求求解。叶叶勇利用用狼群算算法对。1.2.2 电子子电器废废弃物回回收网络络体系研研究从以上学学者的研研究中可可以看出出,由于于电子电电器废弃弃物处理理工作的的社会效效益显著著,单纯纯考虑成成本收益益的定量量方法不不能完全全适用回回收网络络模型的
26、的构建,因因此将定定性分析析和定量量分析结结合是目目前研究究电子电电器废弃弃物回收收网络的的主要方方法,比比如将定定性分析析转化为为定量分分析的模模糊综合合评判方方法以及及基于总总成本角角度考量量的数学学模型等等。而这这些模型型又因不不同的学学者考虑虑的影响响因素和和成本项项目不同同,导致致模型计计算得出出的回收收网络结结论具有有较大的的差异。1.2.3 电子子电器废废弃物回回收处理理运营模模式与政政策建议议研究上述学者者对电子子电器废废弃物的的回收模模式进行行了详细细的探讨讨,诸如如生产商商回收模模式、专专业第三三方企业业回收模模式、联联合回收收模式等等各种模模式下的的优缺点点,并经经过模型
27、型或对比比分析得得出最优优模式的的结论,然然而各位位学者研研究的结结论因其其关注的的角度不不同而截截然相反反。另外外从政策策建议上上,不同同学者也也有不同同的建议议,比如如从政策策法律角角度、从从市场监监管角度度、从回回收处理理技术角角度、从从政府补补贴角度度等等,这这些研究究为本文文研究重重庆市发发展电子子电器废废弃物回回收网络络体系提提供了较较大的参参考价值值。另外外,从以以上的文文献综述述中可以以看出,各各学者的的研究主主要针对对上海市市、北京京市、天天津市、深深圳市以以及全国国范围内内的电子子电器废废弃物进进行产生生量预测测和回收收网络体体系的构构建,但但对于重重庆市电电子电器器废弃物
28、物的回收收处理和和网络构构建的相相关研究究几乎属属于空白白,而重重庆市作作为中国国直辖市市之一,经经济发展展迅速,电电子电器器废弃物物的产生生量呈快快速增长长趋势,因因此对于于重庆市市电子电电器废弃弃物回收收网络体体系的研研究填补补了各位位学者区区域研究究的空白白。1.3研研究内容容与创新新点1.3.2 研究究内容本论文在在以LS物物流公司司城市社社区配送送的问题题的基础础,分析了了解决配配送问题题四种情情况,主主要研究究内容如如下:(1)绪绪论。首首先分析析了城市市社区超超市配送送路径问问题的现现状与问问题,引引入本文文研究的的背景和和意义,通通过对国国内外相相关领域域的研究究文献的的研究,
29、了了解国内内外相关关领域的的最新研研究成果果,明确确研究目目的、研研究内容容、研究究方法和和技术路路线。(2)LLS物流流公司社社区超市市运作现现状与问问题。通过对对LS物物流公司司对城市市社区超超市的配配送现状状进行分分析,了了解研究究对象的的基本情情况,并并从配送送现状中中找到存存在的问问题。(3)城城市社区区超市配配送车辆辆路径问问题概述述和遗传传算法原原理。主主要通过过车辆路路径问题题相关理理论概述述和遗产产算法原原理的分分析,设设计出配配送路径径问题的的数学模模型。(4)实实例分析析。利用遗遗传方法法解决LLS物流流公司的的实际配配送问题题。设计计四种任任务的优优化方案案,并在在MA
30、TTALAAB上编编程。四四种方案案包括:基于旅旅行商为为基础的的临时任任务;考考虑车辆辆行程和和最大载载重量的的常规任任务;考考虑时间间窗的临临时任务务;双配配送中心心的常规规任务。(5)为为LS物物流公司司社区超超市配送送提出路路径优化化建议。根根据遗传传算法的的解决方方案的优优越性为为配送路路径优化化提供相相关的建建议并展展望未来来发展趋趋势。1.3.3 创新新点本论文通通过分析析LS物物流公司司社区超超市配送送路径中中的现状状与问题题。主要要创新点点如下:(1)在在车辆路路径问题题的研究究中,首首次将常常规任务务和临时时共同分分析,构构建了多多种情景景下的车车辆路径径优化方方案。由由于
31、实际际配送过过程中会会出现多多种情况况,研究一一种情况况不足以以解决实实际问题题,本文文构建多多种情景景的解决决模型,把双配送中心问题转化为单配送中心问题,在解决车辆路径优化实际问题的过程,有效性和准确性有了较大提高。(2)。1.4研研究方法法与技术路路线1.4.1 研究究方法本论文通通过广泛泛查阅相相关文献献,采用用多种研研究方法法对LSS物流公公司社区区超市配配送路径径优进行行深入研研究。主主要采用用的研究究方法有有:(1)文文献研究究法:在在大量阅阅读和梳梳理车辆辆路径问问题、电电子废弃弃物产生生量预测测模型、电电子废弃弃物回收收网络体体系构建建等文献献的基础础上,进进行论文文的撰写写。
32、(2)实实地调研研法:本本论文依依托LLS物流流公司城城市社区区超市配配送路径径优化横横向项目目,通过过到LSS物流公公司进行行调研,对对配送人人员进行行访谈,了了解其配配送模式式,并得得到一些些配送路路径数据据和相关关资料。(3)数数学建模模法。在在配送路路径优化化上,本本文采用用遗传算算法对LS物物流公司司社区超超市配送送路径进进行优化化;等。1.4.2 技术术路线在总结城城市社区区超市车车辆配送送路径现现状与问问题的基基础上,通过数学建模,利用遗传算法对路径优化,然后用MATALAB编程,最后对配送问题的四种情况进行路线优化,最后为社区超市配送提供相关建议。具体技术路线如图1.1所示。图
33、1.11 技术术路线2车辆路路径问题题概述和和遗传算算法原理理2.1车车辆路径径问题概概述2.1.1旅行商商问题旅行商问问题(TTravveliing Sallesmman Proobleem,TTSP)又又译为旅旅行推销销员问题题、货郎担担问题,简简称为TTSP问问题,是是最基本本的路线线问题,该该问题是是在寻求求单一旅旅行者由由起点出出发,通通过所有有给定的的需求点点之后,最最后再回回到原点点的最小小路径成成本。最最早的旅旅行商问问题的数数学规划划是由DDanttzigg(19959)等等人提出出。TSSP是车车辆路径径问题的的最基础础模型,是是著名的的NP问问题,也也是运筹筹学研究究的重
34、点点之一。TSP可可以复杂杂化变化化为多个个旅行商商问题,把把每个旅旅行商看看做配送送车辆,加加上装载载限制,就就可以看看做普通通的车辆辆路径问问题(VVRP),继继续增加加条件限限制,就就演变为为各种类类型的车车辆路径径问题。2.1.2车辆路路径问题题(VRRP)定定义Danttzigg 和RRamsser首首先提出出VRPP,VRRP又叫叫做车辆辆调度问问题,一一般可以以表述为为:对于于一系列列配送中中心和配配送对象象。组织合合适的配配送路线线,使车车辆有序序地配送送,在一一些前提提条件下下(如客客户的需需求量、发发货量、配配送时间间、车辆辆最大装装载量和和最大车车辆最大大配送距距离),达
35、达到一些些目标(配配送路径径最短、时时间花费费最少、配配送车辆辆数量最最少)。一一般认为为,没有有时间约约束的是是路径问问题,有有时间约约束的是是调度问问题。通过车辆辆路径问问题的概概念可以以知道,它它包括以以下基本本要素:(1)配配送中心心,指接接受并处处理末端端用户的的订货信信息,对对上游运运来的多多品种货货物进行行分拣,根根据用户户订货要要求进行行拣选、加加工、组组配等作作业,并并进行送送货的设设施和机机构。是是从供应应者手中中接受多多种大量量的货物物,进行行倒装、分分类、保保管、流流通加工工和情报报处理等等作业,然然后按照照众多需需要者的的订货要要求备齐齐货物,以以令人满满意的服服务水
36、平平进行配配送的设设施。(2)配配送对象象,指物物流配送送车辆所所到达的的各个卸卸货点,如如社区超超市、连连锁店、仓仓库等。本本文的配配送对象象是社区区超市,也也可以称称为各个个连锁商商店。配配送量多多少由社社区超市市的需求求量决定定,(3)车车辆,指指配送货货物的运运输工具具,车辆辆有最大大行驶距距离和最最大装载载量限制制,配送送车辆的的数目由由客户的的需求量量和车辆辆最大装装载量决决定;配配送车辆辆的路线线由车辆辆最大行行驶距离离和客户户位置决决定。(4)配配送网路路,由配配送端(配配送中心心、客户户)和弧弧组成。弧弧的属性性包括车车辆行驶驶的方向向、权值值和车辆辆流量限限制等,弧弧的权值
37、值包括车车辆行驶驶的距离离、车辆辆运行的的时间和和相关成成本等。(5)货货物,指指我国交交通运输输领域中中的一个个专门概概念.交交通运输输领域将将其经营营的对象象分为两两大类,一类是是人,一一类是物物,物物的这这一类统统称为货货物。在在本文中中,指城城市社区区超市配配送的货货物。(6)限限定条件件,指客客户所需需要的货货物的种种类、数数量;客客户对时时间的要要求;车车辆的通通行时间间;车辆辆的最大大行驶距距离(指指来回的的总距离离)和最最大载货货量。(7)车车辆路径径的优化化目标,指指通过路路径优化化要达到到的目的的,如油油耗量最最少、路路径最短短、时间间合理、客客户满意意等。2.1.3车辆路
38、路径问题题的基本本类型车辆路径径问题概概念出现现后,国国内外学学者对VVRP进进行了多多种分类类。根据据研究重重点的不不同,VVRP可可以产生生很多模模型,这这些模型型有不同同的分类类方式。总总体来说说有以下下分类:(1) 根据车场场(配送送中心、仓仓库等)划划分,分分为多车车场和单单车场问问题。本本文了研研究单配配送中心心车辆路路径问题题,即所所有车辆辆从一个个配送中中心出发发;也研研究了多多配送中中心为题题,即双双配送中中心车辆辆路径问问题,车车辆从两两个配送送中心出出发。(2) 根据配送送车辆的的型号划划分,可可以分为为单车型型车辆路路径问题题和多车车型车辆辆路径问问题,本本文重点点研究
39、单单车型车车辆路径径问题。(3) 根据客户户对车辆辆达到时时间来划划分,可可以分为为无时间间要求的的车辆路路径问题题和带时时间窗的的车辆路路径问题题。带时时间窗的的车辆路路径问题题又可以以分软时时间窗问问题和硬硬时间窗窗问题,硬硬时间窗窗车辆路路径问题题对时间间要求非非常严格格,必须须在指定定时间到到达配送送收货点点,早到到或者晚晚到都会会被拒绝绝;软时时间窗车车辆路径径问题要要求配送送车辆在在客户要要求的时时间范围围内到达达,在规规定范围围提前到到或者迟迟到,则则需要承承担一定定的惩罚罚费用。本本文主要要研究无无时间限限制的车车辆路径径问题和和软时间间窗车辆辆路径问问题。(4) 按照车辆辆载
40、重情情况划分分,可以以分为满满载和非非满载车车辆路径径问题。本本文主要要研究两两者的混混合装载载问题,即即尽量满满载,可可以出现现非满载载情况。(5) 按照配送送任务划划分,可可以分为为送货配配送,收收货配送送,送货货和收货货同时进进行的车车辆路径径问题。(6) 按照配送送车辆是是否返回回配送中中心划分分,可以以分为封封闭式车车辆路径径问题(配配送车辆辆从配送送中心出出发并且且返回配配送中心心)和开开放式车车辆路径径问题(配配送车辆辆从配送送中心出出发但是是不返回回配送中中心)。本本文重点点研究封封闭式车车辆路径径问题。2.1.3车辆路路径问题题的求解解算法车辆路径径问题属属于NPP问题,求求
41、解该问问题的算算法主要要是精确确算法和和启发式式算法。精精确算法法是通过过有限计计算和推推理得到到的路径径优化问问题的最最优解算算法,一一般包括括割平面面算法、动动态规划划算法、网网络流法法等。启启发式算算法是通通过对以以往经验验的总结结归纳或或者通过过实验仿仿真来解解决问题题的方法法,启发发式算法法不是最最求最优优解,而而是相对对满意的的次优解解。启发发式算法法一般包包括传统统启发式式算法和和现代启启发式算算法。传传统启发发式算法法主要有有节约算算法、插插入算法法、两阶阶段启发发式算法法、扫描描算法等等;现代代启发式式算法主主要有遗遗传算法法、禁忌忌搜索算算法、模模拟退火火算法、蚁蚁群算法法
42、、粒子子群算法法、量子子进化算算法等。2.2遗遗传算法法概述遗传算法法是一种种在自然然选择和和生物进进化的基基础上,运运用计算算机模拟拟生物群群在自然然进化过过程中基基因的选选择、交交叉、变变异,进进而香型型的一种种智能优优化搜索索算法。2.2.1遗传算算法的相相关概念念1、基因因在遗传算算法中的的基本单单元就是是基因,可可以表示示为X=x1,x2.xxn,根根据不同同的问题题,基因因可以分分为二进进制串,整整数串,实实数串等等。2、 编码和解解码在实际应应用中,需需要把实实际问题题的解转转化为遗遗传的解解。编码码就是将将普通的的模型转转化到基基因模型型,这样样就把实实际的问问题转化化为遗传传
43、算法可可以解决决的问题题;解码码是与编编码相反反的过程程,即将将遗传算算法解决决的方案案转化实实际的问问题解。3、 种群种群就是是许多基基因的集集合。遗遗传算法法解决实实际问题题的过程程中,从从随机选选择的个个体初始始解开始始进行地地带搜索索,初始始解的集集合和每每次迭代代生成新新的解就就形成了了一个种种群。种种群的规规模大小小代表所所含基因因的数量量所以种种群的大大小取值值很重要要,种群群规模越越大运行行速度越越慢。4、 适应度函函数为了寻找找最优个个体,必必须对个个体位串串进行适适应性评评价。因因此,适适应度函函数就构构成了个个体的生生存环境境。根据据个体的的适应值值就可以以决定它它在次环
44、环境的生生存能力力。一般般来说,好好的染色色体串结结构具有有比较高高的适应应度函数数值,可可以获得得较高的的评价,具具有较强强的生存存能力。5、遗传传算子遗传算法法的进化化通过遗遗传算子子的作用用逐代进进化。标标准的遗遗传算子子包括选选择算子子、交叉叉算子和和变异算算子三种种基本形形式。1、 选择算子子选择的作作用是是是从种群群中选择择优秀的的个体,使使它出现现在下一一代中,一一般适应应度函数数越高的的个体,出出现在下下一代的的概率越越大。选选择算子子能提高高种群的的适应度度平均值值,但是是不影响响个体的的适应度度值。选选择算子子的作用用是保存存对解决决问题有有用的遗遗传信息息,可以以影响遗遗
45、传算法法的整体体结果。选选择算子子种类繁繁多,根根据不用用的选择择方式可可以产生生不同的的结果。一一般来说说,最常常见选择择方法是是转轮盘盘法。随随机选择择、优势势个体保保留等。2、 交叉算子子利用遗传传算法解解决实际际问题的的过程中中,在种种群中选选择一对对个体进进行交配配;根据据位串的的长度对对要交配配的个体体随机选选择1到到L长度度的位置置作为杂杂交位置置;根据据杂交概概率实施施杂交,配配对的给给提在杂杂交位置置处,相相互交换换各自的的部分基基因,最最后形成成一对新新个体。3、 变异算子子 变异算算子根据据生物进进化染色色体某位位基因的的突变,从从而改变变染色体体结构和和特征的的特性,在
46、在利用遗遗传算法法节约实实际问题题的过程程中,主主要目的的是保持持种群的的多样性性,避免免过早收收敛。 2.2.2遗传算算法的流流程遗传算法法在整个个进化过过程中的的遗传操操作是随随机性的的,但是是它所沉沉陷的特特性并不不是完全全随机搜搜索,它它能有效效利用历历史信息息来推测测下一代代期望性性能所有有的寻优优点集。这样一一代代不不断进化化,最后后收敛到到一个最最适应环环境的个个体上,求求得问题题的最优优解。遗遗传算法法所涉及及的五大大要素:参数编编码、初初始群体体设定、适适应度函函数的设设计、遗遗传操作作的设计计和控制制参数的的设定。遗遗传算法法的运行行过程是是一个典典型的迭迭代过程程,其必必
47、须完成成的工作作内容基基本步骤骤如下: 1、选选择编码码策略,把把参数集集合X和和域转换换为串结结构空间间S; 2、定定义适应应值函数数f(xx) 3、确确定遗传传策略,包包括选择择群体大大小n,选选择、杂杂交、变变异方法法,以及及确定杂杂交概率率pc、变变异概率率pm等等遗传参参数; 4、随随机初始始化生成成群体PP; 5、计计算群体体中个体体位穿解解码后的的适应值值f(xx); 6、按按照遗传传策略,运运用选择择、杂交交和变异异算子作作用于新新后代形形成下一一代。 7、判判断群性性能是否否满足某某一指标标,或者者已完成成预定迭迭代次数数,如果果不满足足则返回回步骤(66),或或者修改改遗传策策略再返返回步骤骤(6)。2.2.1遗传算算法的特特点 与与传统的的优化算算法相比比,遗传传算