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1、物流系统优化与设计题 目:基于节约算法的零部件售后物流配送线路优化 姓 名: 瞿 伟 学 院: 工 学 院 专 业: 物 流 工 程 班 级: 物流 04班 学 号: 31310434 2013年 6月 21日目 录摘要1关键词11背景介绍11.1研究内容 11.2研究方法11.3研究目的11.4研究意义12.案例分析23.优化方法 33.1一般TSP模型33.2节约算法34. 优化方案44.1案例数据分析 44.2配送线路优化 55.总结5参考文献5表 1 9个仓库的基本情况表2表 2 CPD仓库、6个发货仓库之间的距离4表 3 1号非发货仓库、6个发货仓库之间的距离4表 4 2号非发货仓库
2、、6个发货仓库之间的距离4表 5 表2的节约值 5表 6 表3的节约值 5表 7 表4的节约值 5基于节约算法的零部件售后物流配送路线优化物流专业学生 瞿伟摘要：售后服务在获取竞争优势、提高客户忠诚度和获取利润等方面的重要性日益突出,作为其物质支持的服务备件的物流管理也日益得到重视。售后服务中，响应时间是服务水平的一个重要指标，零部件售后物流配送作为汽车售后服务供应链的重要一环，对其进行优化具有极其重要的现实和战略意义。本文用节约算法对配送线路进行简单的优化设计。关键字：物流配送、TSP、节约算法1 背景介绍1.1研究内容随着科技的发展，时代的进步，当今社会各个国家对外开放的程度比以往更加广泛
3、，人们的需求更加多样化、个性化。需求的变化使大批量、大规模、少品种的生产模式逐渐向多品种、小批量的生产模式转变，大而全、小而全的企业经营模式正逐渐被人们抛弃，通过市场交换的人、财、物、信息的量越来越大。全球经济一体化趋势和市场竞争程度日益增加，现代物流的内涵和外延也不断地扩充和拓展，物流运动的新型模式物流配送也随之形成和发展，并越来越多地受到重视。配送是物流中一个重要的直接与消费者相连的环节。配送一般定义为，将货物从物流结点送达收货人的过程。主要包括集货作业、配货作业、车载货物的配装、配送线路的确定四个环节。配送线路是整个配送网络优化的关键环节。合理确定配送路线就是用最少的动力，走最短的里程，
4、花最少的费用，经最少的环节，以最快的速度把货物运至用户手中。合理规划配送路线对配送成本的影响要比一般运输大得多，所以必须在全面计划的基础上，制定高效的运输路线，选择合理的运输方式和运输工具。售后服务在获取竞争优势、提高客户忠诚度和获取利润等方面的重要性日益突出,作为其物质支持的服务备件的物流管理也日益得到重视。售后服务中，响应时间是服务水平的一个重要指标，零部件售后物流配送作为汽车售后服务供应链的重要一环，对其进行优化具有极其重要的现实和战略意义。本文就汽车零部件售后物流配送的关键技术中的车辆调度问题进行了研究，关键技术即是指集货、配货及车辆调度优化。其中，重点研究了合理确定配送路线的问题，这
5、是整个配送网络优化的关键环节。合理确定配送路线就是用最少的动力，走最短的里程，花最少的费用，经最少的环节，以最快的速度把货物运至用户手中。合理规划配送路线对配送成本的影响要比一般运输大得多，所以必须在全面计划的基础上，制定高效的运输路线，选择合理的运输方式和运输工具。零部件售后配送过程中，根据零部件的特殊性，充分考虑了货车装载量的约束以实现运输的优化。1.2研究方法在研究过程中，通过选取案例企业的某一配送区域，就配送系统的优化问题用数学方法进行了定量分析和研究，建立了数学模型，通过分析计算得出该配送区域的最优配送路线。1.3研究目的对案例企业的物流配送系统进行分析，得出优化方案，节约物流成本，
6、从而提高企业的利润。同时也是通过对案例企业的研究，进一步了解物流配送中、配送路线优化对节约企业成本的重要影响，对提高劳动生产率、提高经济效益、实现物流科学化、促进社会发展和经济建设的重要作用。企业只有改进物流环节，重视配送优化，才能降低物流成本，减少运营费用，提高配送效率，从而取得优势。1.4研究意义现代物流作为一种先进流通方式管理技术在世界广泛范围内得到高度的重视，并在生产、流通、服务领域得到广泛应用而获得快速发展，正在成为改变经济运行方式和企业发展模式的重要手段。特别是供应链物流管理技术的出现和发展，更是提升了物流的发展水平和加快了物流的集成化程度。随着全球经济的一体化的发展，由于集成化物
7、流的理念得到进一步的推广，物流系统比以往任何时候都要复杂，技术的应用和管理具有很强的系统性，如何降低各个环节企业的物流成本，提高物流服务水平，最大限度地满足客户需求，具有积极而现实的意义。物流系统解决方案中，运输与配送问题占有很重要的地位，主要原因是运输和配送过程的成本占物流总成本的很大比重，根据现有的研究成果，大约在70%90%之间。解决运输成本的合理化，集中体现在运输过程的合理组织与安排上，通过路径的优化来体现这种对降低运输成本具有重要作用的管理工具与具体物流活动的运作，是安排合理运输、解决运输与配送问题的重要手段，也是实现物流管理科学化和合理化的重要途径。本文重点通过节约启发式算法，求解
8、物流配送优化路径的问题，通过理论与实践的结合，寻求降低物流成本与提高物流效率的重要途径。2 案例分析安吉零部件售后仓库有9个，这9个仓库中一个是上海大众配件中央总库CPD，另外8个为外库，其中2个外库为非发货仓库，其余6个外库均为发货仓库。除其中一个非发货仓库建在浙江昆山市之外，其他8个仓库都建在了上海嘉定区，这些外库均为中央总库CPD服务。8个外库与CPD仓库间距离因建库的地址不同而远近不等，近的约2KM左右，远的则35KM。上海大众负责零部件的采购，将采购的能满足一段时间销售数量的零部件存放在7个发货仓库中，由于发货仓库面积不足和库存数量过大等原因会将采购的其他的零部件存放在2个非发货仓库
9、中，当发货仓库的库存不足时，非发货仓库要向发货仓库及时补充零部件，每个发货仓库储存一定种类和数量的零部件，同时7个发货仓库储存的零部件的种类各不相同。根据这种零部件储存方式，当安吉零部件的SAP系统接到4S店或分中心的订单后会根据订单要求向订单中涉及到的发货仓库发送零部件配送要求，然后接到订单请求的发货仓库会根据规定的发货流程，外库（发货仓库）会将订单中的零部件集齐后用载重量为5T的栏板车(每个发货外库配备一辆5T的栏板车）将零部件短驳至CPD仓库，CPD仓库集齐订单上的零部件后再统一向4S店或分中心配送。类别仓库名称仓库编号地址面积m2距CPD路程(km)发货仓库CPDCPD上海嘉定区园汽路
10、1000号42,00011101上海嘉定区民丰路24号 3,6006.4 21102上海嘉定于塘路379号15,0003.2 31103上海嘉定区园工路1169号 1,0003.9 41104上海嘉定区园国路1366号 14,5003.7 51105昆山市淀山湖镇北苑路288号 25,00035.0 69106上海嘉定区泰丰路225号 2,1182.0 非发货仓库11001上海市嘉定区安亭镇墨玉北路98号 5,0005.3 21002上海市嘉定区和静东路318号 9,0004.1 表1 9个仓库的基本情况表3 优化方法3.1一般TSP模型设城市0为旅行商出发城市需要访问的城市编号为1、L旅行商
11、问题构成的网络图以G=V,A,C表示V=0,1,L 点集，表示旅行商需要经过的地点A= (i, j) | i,j=0,1,L,ij 弧集，表示旅行商可能走过线路段集合C=Cij|(i, j)A 费用矩阵，Cij表示旅行商经过对应路段(i, j)所花费的费用数学模型 3.2节约算法节约算法又称C-W 算法，是由Clarke和Wright于1964年首次提出的。它的基本思想是首先把各点单独与源点0相连，构成1条仅含一个点的线路。总费用为两倍的从原点到各点的距离的费用 。然后计算将点i和j连接在一条线路上费用的“节约值”: S(i,j)=c0i+ ci0+ c0j+ cj0-(c0i+ cij+ c
12、j0)= c0i+ c0j-cijS(j,i)=cij+coi-cijS(i,j) 越大，说明把i和i连接在一起时总路程减少越多。构造线路时，根据S(i,j)从大到小的顺序进行，实现时可在表上操作，具体步骤如下:Step1: 计算节约值S(i,j) ，并按从大到小顺序排列成表格形式;Step2:考察表格中最大元素S(i,j) ;Step3:考察S(i,j)对应的点i和点j，检查是否满足下列条件:(1)若 点 i 和点j均不在己构成的线路上，则可连接点i和点j，得到线路段 0-i-j-0，转步骤Step4;(2)若 点 i 或点j在已构成的线路上，但不是线路的内点(即不与源点0直接相连)， 则可
13、以连接，连接后得到线路段0i-j-0或0-i-j-0 ，转步骤Step4; (3)若 点 i 和点j位于己构成的不同线路上，且均不是内点，则连接后的得到线路段 0-i-j-0，转步骤Step4;(4)若 点 i和 点j位于已构成的同一条线路上，则不能再进行连接，转步骤Step3；Step4:划去第i行和第j列，即i点不能再到其他点，而j点也不能由其他点到达;Step5:若所有元素均被划去，则己得到完整线路，算法终止;否则，在没被划去的元素中选择最大元素，转步骤Step3。4 优化方案CPD仓库和2个非发货仓库都配备一辆5T的栏板车。CPD仓库发车将6个发货仓库的零部件集齐。2个发货仓库发车对6
14、个发货仓库进行补货。4.1案例数据分析数据来源百度地图。123456CPD6.43.23.93.735212.71.73.132.34.422.13.933.82.132.832.82.5432.45537.36表2 CPD仓库、6个发货仓库之间的距离123456非11.33.22.21.831.84.612.71.73.132.34.422.13.933.82.132.832.82.5432.45537.36表3 1号非发货仓库、6个发货仓库之间的距离123456非21.91.92.25.133.32.412.71.73.132.34.422.13.933.82.132.832.82.543
15、2.45537.36表4 2号非发货仓库、6个发货仓库之间的距离4.2配送线路优化用节约算法计算出节约值，如下表数据所示：123456CPD 126.938.654734.859.14.46.16.3643.13.40.7-0.3表5 表2的节约值1234560121.831.83.3401.11.25-0.21.21.21.261.55.74.31.4-0.9表6 表3的节约值1234560121.132.4243.93.14.552.91.42.766-0.12.22.12.5-1.6表7 表4的节约值CPD仓库的最有集货路线为 CPD-4-5-1-3-2-61号非发货仓库补货的最优路线为
16、 1-3-6-2-5-4 或 4-5-3-6-2-12号非发货仓库补货的最优路线为 1-4-5-3-6-25 总结配送线路通过节约算法进行优化设计后，仓库可以走最少的线路，最快的时间，及时发货补货，降低了运输成本，提高了利润。这只是节约里程算法的简单运用，我们也应看到，在现实的企业配送过程中，要考虑的配送点会更多、分布更广，线路会更复杂，同时还要综合考虑配送时间的限制、车辆的保养维修、人力成本、交通路况等诸多因素。因此节约法简便易行,但也有一些弊端，一是过于强调节约里程，没有考虑时间、路况等因素，二是不能对客户需求作出灵活多变的处理。在配送路线选择决策时,通常考虑较优的原则,而不是最优化原则. 我们还应做到深入了解订单的规律,收集更加多的订单信息，通过对需求的时间变化对其进行分类,以增加配送的灵活性，路线决策过程中实施多路线同步决策，节约法的实施过程,要综合考虑路程长短和时间因素，配送的总体过程实际上还会受商品分拣、装卸、搬运设备和货物组装的共同影响。参考文献：1李军，郭耀煌，物流配送车辆优化调度理论与方法.M.北京；中国物资出版社，2001；1-2，66-76.2张潜.M.物流配送路径优化调度建模与实务.M.北京；中国物资出版社，2006；1.
基于节约算法的零部件售后物流配送线路优化
