运输课程设计--车辆行驶路线

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1、山东交通学院《运输工程》课程设计摘要目前，现代物流产业已经是覆盖整个产业链的、全方位的、立体化的服务供应商，国家和企业也越来越重视物流在国民经济中的重要地位。现代物流被看作是降低资源消耗、提高人力素质之后的“第三利润源”。在物流领域中，车辆行驶路线选择始终是一个重要的组成部分,特别是在最近几十年中，许多学者都对其进行了大量的实验和研究。本文首先介绍了车辆路径问题的产生背景及定义，然后由此引出并介绍了车辆行驶路线的类型，以及行驶路线的选择和优化方法，并针对汇集式行驶路线的启发式算法进行了实例分析。关键词：车辆行驶路线，优化，启发式算法11山东交通学院《运输工程》课程设计目录1

2、车辆路径问题的产生背景32车辆路径问题的定义33车辆行驶路线的类型33.1往复式行驶路线33.2环形式行驶路线33.3汇集式行驶路线44车辆行驶路线的选择和优化44.1环形式行驶路线的选择44.1.1环形式行驶路线的优选标准44.1.2数学模型44.2汇集式行驶路线的启发式算法54.2.1启发式算法概述54.2.2启发式算法求解流程54.2.3启发式算法实例分析75结论及设计体会10参考文献1111山东交通学院《运输工程》课程设计1车辆路径问题1．1车辆路径问题的产生背景美国物流管理学会(CouncilofLogisticsManagement，CLM)对物流所作的定义为：

3、“为符合顾客的需要，对原料、制造过程中的存货与制成品以及相关信息，从其起运点至最终消费点之间，做出的追求效率与成本效果的计划、执行与控制过程。”而有关资料显示，物流配送过程(包含仓储、分拣、运输等)的成本构成中，运输成本占到52%之多。因此，如何在满足客户适当满意度的前提下，将配送的运输成本合理地降低，成为一个紧迫而重要的研究课题，车辆路径问题正是基于这一需求而产生的。1.2车辆路径问题的定义车辆路径问题可以描述为：给定一组有容量限制的车辆的集合、一个物流中心（或供货地）、若干有供货需求的客户，组织适当的行车路线，使车辆有序地通过所有的客户，在满足一定的约束条件（如需求量、

4、服务时间限制、车辆容量限制、行驶里程限制等）下，达到一定的目标（如路程最短、费用极小、时间尽量少、使用车辆数尽量少等）。因此研究车辆路径问题，就是要研究如何安排运输车辆的行驶路线，使运输车辆依照最短的行驶路线或最短的时间费用，依次服务于每个客户后返回起点，总的运输成本实现最小。2车辆行驶路线的类型2.1往复式行驶路线往复式行驶路线，是指运输过程中车辆在某一运输路线的两个端点之间做多次（包括一次）往复行驶的路线类型。它又可以分成三种形式：单程有载往复式、回程部分有载往复式和双程有载往复式。2.2环形式行驶路线环形式行驶路线是指车辆在由若干个装卸作业点组成的一条封闭回路上，作连

5、续单向运行的行驶路线。由于各货运点在运输方向上的相互位置不同，这种形式的路线分为三种形式，即简单环式、交叉或三角环式以及复合环式。2.3汇集式行驶路线11山东交通学院《运输工程》课程设计汇集式行驶路线是指车辆沿着分布于运行路线上各装卸作业点，依次完成相应的装卸作业，且每运次的货物装（卸）量均小于该车额定载质量，直到整个车辆装满（或卸空）后返回出发点的行驶路线。般情况下，汇集式路线为封闭路线。车辆可能沿着一条环形式的路线行驶，也可能在一条直线形路线上往返行驶。　　汇集式的运输形式一般可分为三种形式：（1）分送式：车辆从起点装车完成后，沿着运行路线上的各个货运点依次进行卸货，最

6、终可返回起点；（2）收集式：车辆从起点空车出发，沿着运行路线上的各个货运点进行装货，最终达到目的地；（3）分送——收集式：车辆沿着运行路线上的各个货运点分别或者同时进行装货以及卸货。当车辆采用汇集式行驶路线完成运输任务时，每次周转的货物周转量的大小与车辆沿路线上各货运点的绕行次序有关。若绕行次序不同，即使完成同样货运任务其周转量也不一样。在这种情况下，按总行程最短组织车辆进行运输最为经济。3车辆行驶路线的选择和优化3.1环形式行驶路线的选择3.1.1环形式行驶路线的优选标准选择环形式行驶路线的原则是：当完成同样货运任务时，里程利用率β最高为最佳。环形式行驶路线以运次为基本运

7、输过程进行组织，并且在一条环形路线上包含有多个运次、多项货运任务。其中，每个运次的重车路线由货运任务决定，所以重车方向是一定的，无从选择。那么，只有合理组织该环形路线各个运次的衔接顺序，使总空车行程最短，才能使里程利用率β最高，才能获得最经济的行驶路线。3.1.2数学模型假设m为空车发点数（包括卸货点和车场），n为空车收点数（包括装货点和车场），Qij为由第i点发往第j点的空车数，qj为第j点所需空车数，Qi为第i点发出空车数，Lij为第i点到第j点的距离，则其空车行驶路线的选择问题的数学模型如下：目标函数是以全部