配送企业车辆路径问题模型与算法研究

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1、学校代码：密级：公开博士学位论文论文题目配送企业车辆路径问题模型与算法研究学科专业管理科学与工程作者姓名王超指导教师穆东教授二零一五年六月辦交遂乂學博士学位论文配送企业车辆路径问题模型与算法研究作者：王超导师：穆东北京交通大学年月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。学校可以为存在馆际合作关系的兄弟高校用户提供文献传

2、递服务和交换服务。保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学校代码：公幵：密级北京交通大学博士学位论文配送企业车辆路径问题模型与算法研究作者姓名：王超学号：导师姓名：穆东职称：教授学位类别：管理学学位级别：博士学科专业：管理科学与工程研宄方向：车辆路径优化北京交通大学年月致谢本论文的研究工作是在导师穆东教授的悉心指导下完成的，穆教授严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助。在此衷心感谢硕博六年来穆教授对我的关心和指导。魏际刚教授带领我接触到许多快递和城市配送领域的研究课题和相关政策，在学习上和生活上都给予了我很大的关心和帮助，在此向魏教授表示衷心的谢意

3、。年在美国做访问学者的两年，教授和教授细心指导我的科研工作，对期刊论文和博士毕业论文都提出了许多的宝贵意见，在此表示衷心的感谢。在实验室工作及撰写论文期间，华中科技大学的刘琼教授、重庆大学的何彦副教授，的、以及我的同门姜庆国博士、刘沛博士生、杨丽博士生，和中国海洋大学信息科学与工程学院的周圣川博士生、北京交通大学计算机与信息技术学院的王胜春博士生、西北工业大学理学院的孔维仁博士生等对我论文中的理论和算法的研宄工作给予了热情帮助，在此向他们表达我的感激之情。同时感谢参考文献中的各位学者。在对企业调研期间，总经理、区域配送网点经理（陈洪刚、谭林）和若干快递员对

4、配送过程的的运作环节给予了详细介绍，再次表达我衷心的感谢。感谢预答辩过程中，张菊亮教授对论文中的模型算法部分，汝宜红教授对案例分析部分和李伊松教授对论文的整体框架提出了许多宝贵的意见。另外也感谢我的家人，他们的理解和支持使我能够在学校专心完成我的学业。谨以此论文献给所有关怀、帮助、支持、鼓励我的亲人、师长、学友和朋友们！摘要摘要随着市场经济的发展，配送对经济活动的影响越来越明显。车辆路径问题一直是配送活动优化的重要内容，是最大限度的降低配送成本、提高顾客满意度的保障。本文在全面综述了国内外车辆路径问题研究现状的基础上，主要针对配送企业的实际需求，研究了目前

5、最常见、配送发展迫切需要解决的三种车辆路径问题，并给出了智能启发式求解算法。主要贡献如下：考虑同时取送货的车辆路径问题（由于配送中顾客有送货和取货需求，企业需要构建产品正向配送和逆向回收相整合的配送系统。因此，本文设计了配送企业在考虑顾客有同时取送货需求时的车辆路径问题，并提出一种基于禁忌规则的模拟退火算法（求解。算法借鉴禁忌搜索算法（的思想，在退火过程中引入禁忌表，一定程度上避免曾经访问过的解，并加速了搜索过程。算法首先使用剩余承载力和径向附加费（算法求得一个可行初始解，然后使用种邻域搜索方法在模拟退火算法（框架下对初始解进行优化。为了检验算法的有效性，

6、釆用国际上通用的数据集（个小型顾客规模算例、和数据集个中型顾客规模算例、和数据集（个大型顾客规模算例，优化目标是最小化车辆总行驶距离（。因此，共使用了个测试算例，顾客数从到不等。与文献中己知算法的计算结果比较，从解的质量角度分析，算法是一种有效的算法，可以找到近似最优的车辆配送路径；从求解时间角度分析，由于求解时计算机的配置不同，虽然慢于其它算法，但求解时间是可接受的。考虑带时间窗和同时取送货的车辆路径问题（除了顾客有同时取货和送货的需求外，配送中顾客往往还有具体的服务时间窗限制，为了提高服务质量，企业往往会考虑顾客的时间窗需求。因此，构建基于时间窗和同时

7、取送货的车辆路径问题（。提出一种并行模拟退火算法（求解。算法利用多马尔科夫链（方法，整合同步和异步策略，在主从模式下将传统的算法并行化。本文采用和数据集（个小型和中型顾客规模的算例，并将计算结果与算法的结果进行比较。测试结果显示提出的算法可以有效的求解该问题。并且，构造了个顾客规模为、、、和的大型顾客规模的算例作为新算例。目前国际上尚无可用于计算大型顾客规模的算例，算法的结果可为后续学者通过大型算例测试算法有效性提供参考。考虑配送网点优化的车辆路径问题（北京交通大学博士学位论文随着城市中交通拥堵的日益加重，多数大中城市对厢式货车进入城区采取了一系列的限制措

8、施。因此，对于配送企业无法通过厢式货车实现从中央配送中心到顾客的直