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1、《物流系统优化理论》课程论文定位-配送路线最优化问题研究摘要:LRP问题一直是物流领域的研究热点,本文就多个工厂,多个配送中心的LRP问题进行了讨论,并结合库存进行了研究,建立了相应的模型。由于问题本身是NP-hard,所以我们用启发式算法对该问题进行求解,首先用类似“插入”法求得初始解,然后用类似“路线改善”并结合禁忌搜索法对所求得的解进行改进,最后进行了算例分析。关键词:定位配给车辆路线安排禁忌搜索库存1.引言随着当今物流向不规则性和全球化的趋势发展,企业竞争日趋激烈,企业管理者希望能协调物流系统各个环节,以最低的
2、价格、最好的服务满足顾客的需要,因此在LAP、VRP和其他物流决策模型的基础上,产生了集成物流管理的概念,这种概念认为:在设施(工厂、库存点或分销中心)相对于客户的位置、货物的配给、运输货物的车辆路线安排之间存在相互依赖的关系,根据这种关系来相应地进行综合优化与管理。根据这种集成物流管理系统的概念,就产生了对设施定位-车辆运输路线安排为题(Location-RoutingProblems,LRP)的研究。通过建立LRP模型,对于多客户与多设施的情形,可同时解决确定设施最优数量、容量与寻求最优运输计划、路线安排之间的总体
3、问题,从而降低物流成本,提高产品分销的效率。一般而言,LRP是指给定一系列潜在的设施点(这些设施的容量、位置为已知)和客户(客户的需求量、位置为已知),确定设施的位置和数量以及确定最佳运输行驶路线,使总的费用最低。在LRP中有很多约束条件,如:每个客户只能从一个设施得到货物,且每个客户只能由一辆车服务;每辆车从一个设施出发,最后回到这个设施点,且每一条线路上的客户需求之和不能超过车的容量等等。目前LRP的算法大致可以分为两类,一类是精确算法,一类是启发式算法。精确算法有:分枝定界;动态规划;整数规划等。启发式算法有:先
4、解决定位-配给,然后解决运输路线安排;先解决运输路线安排,再解决定位-配给;节约成本/插入等,另外还有一些人工智能的启发式算法,如遗传算法、蚁群算法神经网络算法等。虽然目前解决LRP的算法很多,但其中大部分精确算法是为特定的LRP研究设计的,因而希望建立具有普遍意义的解决LRP的精确算法,为判定启发式算法解决问题的效率提供一个有意义的基准。而目前大多数启发式算法是将LRP分解成几个子问题先后解决,因而在同一个决策层次内,这样的算法对定位和行程路线因素权衡分析很不充分,因而希望能建立同时解决整个LRP问题的启发式算法。2
5、.LRP模型及Tabusearch算法2.1LRP的数学模型本文讨论的是多工厂,多物流中心的定位——10《物流系统优化理论》课程论文车辆路线安排问题,同时考虑了简单的库存控制,期模型可叙述如下:2.1.1基本假设(1)本文考虑的是多工厂多物流中心的定位——车辆安排问题;(2)每个客户只能由一辆车服务;(3)每条路线上的客户需求之和不能超过车的装载能力;(4)没一条线路从一个中心出发并回到同一中心;(5)所有的车辆是相同的,即装载能力相同;(6)货物大小、价值相同。2.1.2参数设定P工厂的数目;m客户的数目;n配送中心
6、的数目;N节点的数目;p工厂的下标;i客户的下标;j配送中心的下标(j=1,......,n);节点的下标(=1,......,N);M最大路线数;工厂p到配送中心j的单位运输费用;配送中心j到工厂p的进货数;配送中心j的建造费用;从节点k到l的行驶费用;客户i的需求;工厂p的生产能力;配送中心j的容量;V车的装载能力;配送中心j的需求量;C货物的单位成本;A固定订购成本;配送中心j的单位时间,单位库存价值的存储成本;10《物流系统优化理论》课程论文配送中心j的订购批量();;;;。2.1.3数学模型(0)s.t.(p
7、=1,......,P)(1)(j=1,......,n)(2)(r=1,......,M)(3)(l=n+1,......,N)(4)(k=1,......,N;r=1,......,M)(5)(k=1,......,N;r=1,......,M)(6)(i=1,......,m)(7)(i=1,......,m;j=1,......,n)(8)10《物流系统优化理论》课程论文(j=1,......,n)(9)(j=1,......,n;r=1,......,M)(10)(i=1,......,m;j=1,.....
8、.,n;r=1,......,M)(11)其中(0)式中第一项为工厂到配送中心的运输费用,第二项为配送中心的建造费用,第三项为货物成本与订购成本以及库存成本,第四项为配送中心到客户的运输成本。约束(1)表示工厂生产能力的约束;(2)表示配送中心容量的约束;(3)表示每一条线路的客户需求和不能超过车的容量;(4)表示一个客户只能由一