包裹合并與時(shí)間窗口：一個(gè)改進(jìn)包裹分發(fā)的兩階段優(yōu)化算法.pdf

1、本文分為以下幾個(gè)章節(jié)：
　　第1章 引言
　　1.1.主題的來源
　　本文研究滿足物流網(wǎng)狀系統(tǒng)優(yōu)化需求的e-客戶（或電子客戶）商品遞送算法。類似的系統(tǒng)很復(fù)雜，并且計(jì)算復(fù)雜度在高級(jí)幾何級(jí)數(shù)增長，因此必須開發(fā)更好的運(yùn)輸系統(tǒng)來支持電子商務(wù)的不斷發(fā)展，避免對(duì)社會(huì)潛在的有害效果，比如載運(yùn)工具數(shù)量的過快增長及運(yùn)費(fèi)的過度浪費(fèi)等。找出關(guān)于遞送的至關(guān)重要因素，能夠影響創(chuàng)新發(fā)展方式。此創(chuàng)新方式會(huì)有助于構(gòu)建更有效、更可靠的遞送系統(tǒng)，而這就是

2、本文的主要目的。
　　零售商和快遞公司的遞送過程需要擴(kuò)大到僅僅出售與運(yùn)輸商品之外。管理供應(yīng)鏈在單獨(dú)、線性流動(dòng)，現(xiàn)在供應(yīng)鏈提供的廣泛、一系列復(fù)雜非線性任務(wù)將得到優(yōu)化。為此，將現(xiàn)在的方法需要調(diào)整，要把動(dòng)力轉(zhuǎn)運(yùn)與可用性，優(yōu)化遞送時(shí)間與變量范圍聯(lián)合起來。這些調(diào)整包括專門聯(lián)合遞送操作。讓這種聯(lián)合發(fā)生，需要不斷地重新調(diào)整業(yè)務(wù)流程與規(guī)格，采用運(yùn)輸與分配資源的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。
　　進(jìn)一步包裝再設(shè)計(jì)促進(jìn)提高包裹運(yùn)輸供應(yīng)鏈，并提出有價(jià)值的機(jī)會(huì)降低運(yùn)營

3、成本以及提高滿足e-客戶的水平。本文提出并檢驗(yàn)了四個(gè)遞送在網(wǎng)上購買的商品獨(dú)特情況，其中包括時(shí)間窗排序及轉(zhuǎn)運(yùn)。商品從一輛運(yùn)載工具轉(zhuǎn)運(yùn)到另一輛的可能性加大了操作的靈活性。如果這個(gè)靈活性與優(yōu)化時(shí)間窗安排結(jié)合在一起，會(huì)建立支持系統(tǒng)執(zhí)行上的優(yōu)越條件，這樣將有助于提高綜合生產(chǎn)率。主要目標(biāo)是通過使合并范圍、運(yùn)輸距離以及包裹遞送時(shí)間增至最大限度的原型模型，測量每一個(gè)情況的效率。本論文是為滿足快遞公司優(yōu)化物流技術(shù)的需求增加而研究的。
　　1.2.問

4、題描述
　　在數(shù)據(jù)中心，系統(tǒng)用兩個(gè)方式安排訂單：依據(jù)客戶賬戶或送貨地址。每一個(gè)訂單排好之后，開始供應(yīng)排序，而效率涉及到輸入?！昂喜ⅰ边@個(gè)術(shù)語來表示分離的貨物將一起運(yùn)輸?shù)骄唧w地點(diǎn)。以下的圖型描述研究的四種情況。
　　現(xiàn)實(shí)生活中的數(shù)據(jù)并不完全可用。各大快遞公司都受控于一些大的公司，生成的數(shù)據(jù)既是公司的商業(yè)機(jī)密又涉及用戶個(gè)人隱私。由于至關(guān)重要的是確定精確的概率分布，而且每一個(gè)過程適合它，它的參數(shù)有價(jià)值的，以及以擬合優(yōu)度檢驗(yàn)為基礎(chǔ)的

5、隨機(jī)變量正在生成為了支持模型的分析方法驗(yàn)證。本文的后續(xù)研究會(huì)允許處理更大規(guī)模的數(shù)據(jù)集。
　　1.3.文獻(xiàn)綜述
　　路徑規(guī)劃安排問題出現(xiàn)于許多交通科學(xué)領(lǐng)域中的物流系統(tǒng)中。它的優(yōu)化過程是尋找有時(shí)間表形式的任務(wù)，由從收集與遞送需求到載運(yùn)工具組成，滿足定義的結(jié)束條件，并同時(shí)使部分費(fèi)用函數(shù)最小化。本文研究的問題包括幾個(gè)正在學(xué)習(xí)過程當(dāng)中的方法，盡管這種特殊方法在參考文獻(xiàn)尚未見過。該情況就是取貨及送貨問題之一，又是交通科學(xué)領(lǐng)域的物流系統(tǒng)中

6、最關(guān)注研究的問題之一。這就是載運(yùn)路徑問題安排中的一個(gè)特殊情況，也就是一套要求的路徑安排問題，使用載運(yùn)工具從中央倉庫到一組位置。
　　在本章提供關(guān)于取貨及送貨問題以及轉(zhuǎn)運(yùn)及時(shí)間窗的參考文獻(xiàn)的廣泛研究；并介紹包裹合并的取貨及送貨問題以及時(shí)間表模型的優(yōu)化。本文擴(kuò)展取貨及送貨問題來考慮到單獨(dú)、多種、隨機(jī)的及動(dòng)力的轉(zhuǎn)運(yùn)地點(diǎn)，在那里載運(yùn)工具能交換、取貨或送貨到多種位置。
　　1.4.目標(biāo)
　　1.4.1.主要目標(biāo)
　　研究在

7、網(wǎng)上購買的商品遞送中四個(gè)特殊情況的物流效率，通過優(yōu)化的轉(zhuǎn)運(yùn)及時(shí)間窗排序，構(gòu)建優(yōu)化合并范圍、運(yùn)輸距離以及持續(xù)時(shí)間的原型模型。
　　1.4.2.次要目標(biāo)
　　提出包裹投遞范圍內(nèi)的包裹合并概念；
　　基于現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)樣本形成隨機(jī)變量；
　　通過使用數(shù)學(xué)模型的組合優(yōu)化技術(shù)，應(yīng)用轉(zhuǎn)運(yùn)、車輛共乘及時(shí)間窗的強(qiáng)弱測序的概念；
　　用解析和計(jì)算方法確認(rèn)模式；
　　實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)不同情景與限制的系統(tǒng)原型；
　　找出問題來源與

8、重要變量來改善送遞過程。
　　1.5.主要貢獻(xiàn)
　　包裹合并收集與遞送問題的介紹及完整的數(shù)學(xué)表述；
　　通過強(qiáng)弱排序優(yōu)化安排時(shí)間窗的模型表述；
　　直連圖技術(shù)（取貨及送貨問題的解決，允許轉(zhuǎn)運(yùn)到計(jì)算地點(diǎn)）；
　　在遞送過程當(dāng)中分析執(zhí)行多級(jí)階段模型的益處；在這情況下運(yùn)用轉(zhuǎn)運(yùn)及優(yōu)化時(shí)間窗安排；
　　計(jì)算機(jī)結(jié)果顯示模型執(zhí)行的益處；
　　參考關(guān)于取貨及送貨問題、時(shí)間窗以及轉(zhuǎn)運(yùn)或傳輸?shù)默F(xiàn)代文獻(xiàn)。
　　

9、第2章 取貨及送貨問題
　　本文中的2章介紹帶轉(zhuǎn)運(yùn)模式的取貨及送貨問題的完全數(shù)學(xué)表述。還開發(fā)并解釋此問題的解決如何能作為時(shí)間表的形式。另外，提出所有數(shù)學(xué)表述的模型分析與計(jì)算機(jī)方法驗(yàn)證。
　　研究的情況屬于取貨及送貨問題的特殊情況，因此事先需要正式定義一般性問題。為了實(shí)現(xiàn)此目標(biāo)，首先提出取貨及送貨問題的一般性問題定義；然后解釋如何附件轉(zhuǎn)運(yùn)讓此問題變成更有挑戰(zhàn)性。最后，插入模式將時(shí)間窗最優(yōu)化的安排。由于在研究的情況要檢查商品轉(zhuǎn)運(yùn)

10、到優(yōu)化短期停止，本文還解釋如何把取貨及送貨問題的解決可以提煉成時(shí)間表形式及可以優(yōu)化的多重目標(biāo)函數(shù)形式。在基本取貨及送貨問題當(dāng)中，單獨(dú)運(yùn)載工具取貨之后，一路上把貨運(yùn)輸?shù)侥康牡?。按本文中定義的問題，一輛運(yùn)載工具會(huì)取貨，在計(jì)算地點(diǎn)遇到另外一輛運(yùn)載工具后進(jìn)行貨物交換或者簡直轉(zhuǎn)運(yùn)或取貨。
　　第3章 時(shí)間窗排序
　　以我校的時(shí)間窗研究團(tuán)隊(duì)的工作為基礎(chǔ)，并使用強(qiáng)、弱排序算法。本節(jié)介紹模型的數(shù)學(xué)表述，使最優(yōu)化窗安排在取貨及送貨問題當(dāng)中結(jié)合

11、成為整體，以強(qiáng)弱排序技術(shù)為限制。首先應(yīng)用把運(yùn)載工具啟動(dòng)與到達(dá)排序作為限制，然后介紹模擬決策變量來優(yōu)化管理時(shí)區(qū)。本人還介紹如何形成隨機(jī)數(shù)據(jù)并顯示結(jié)果可視化。
　　第4章 現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
　　四個(gè)研究情況是現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的一部分。本節(jié)包括的實(shí)驗(yàn)主要目的如下：關(guān)于時(shí)間窗安排一體化的動(dòng)態(tài)及物流方面的轉(zhuǎn)運(yùn)提供更深的了解。如何執(zhí)行模型的二階段而顯示計(jì)算機(jī)結(jié)果。
　　4.1.二階段的模型執(zhí)行
　　本節(jié)描述時(shí)間安排模型領(lǐng)域，并解釋輸出的

12、重新安排如何把非有效時(shí)間變成有效的。隨后，本人提交二階段執(zhí)行模式。此模式之所以是有效的，主要是因?yàn)槿∝浖八拓泦栴}優(yōu)化解決為規(guī)模大的問題中是不切實(shí)際的。因此下面幾節(jié)闡述圖搜索方式，盡管回到質(zhì)量高的解決比其他優(yōu)化方式更快，輸出還并不優(yōu)化由于指數(shù)的搜索空間。此外，由于平均計(jì)算來源，時(shí)間安排模式會(huì)幫解決更大數(shù)量的任務(wù)。
　　4.2.取貨及送貨問題解決的方式
　　在這一節(jié)中本人廣泛地解釋我們的解決方法怎么區(qū)別于大多數(shù)其它參考文獻(xiàn)看到的

13、方法，并且此解釋包含轉(zhuǎn)運(yùn)有效的理由。因此，先進(jìn)行模式實(shí)驗(yàn)，建立一個(gè)沒有轉(zhuǎn)運(yùn)的解決方法，其次從零開始建立基于圖表的帶轉(zhuǎn)運(yùn)解決。此外，仔細(xì)解釋將隨機(jī)尋找轉(zhuǎn)運(yùn)地點(diǎn)算法而帶轉(zhuǎn)運(yùn)圖解決方法是怎么從零建立的。后來，解釋提出的方法怎么尋找每一個(gè)訂單的最好路線以及質(zhì)量高的解決方法，盡管在計(jì)算方面它比參文獻(xiàn)中見到的方式慢一些。最后，圖解決建立之后，本人解釋最短期路徑算法軟件如何找出最優(yōu)化的時(shí)間安排。
　　4.3.結(jié)果可視化
　　這一節(jié)中本人提

14、出選定的實(shí)驗(yàn)結(jié)果為顯示基于小型現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的解決時(shí)間表案例。此外，還進(jìn)行更復(fù)雜的數(shù)據(jù)集的實(shí)驗(yàn)，為了模型執(zhí)行的進(jìn)一步驗(yàn)證。我們安裝系統(tǒng)
　　就可以測試四個(gè)研究的情況通過執(zhí)行開發(fā)的二階段優(yōu)化模型。最初，我們實(shí)現(xiàn)算法中的第一階段來決解不帶轉(zhuǎn)運(yùn)和帶轉(zhuǎn)運(yùn)的問題。我們成功地開啟第二階段來在不受限制的時(shí)候再安排任務(wù)排序。例舉正八角形的簡單網(wǎng)絡(luò)的例子，再找優(yōu)化的時(shí)間表。每一個(gè)快遞公司有一系列運(yùn)載工具及要發(fā)給客戶的許多商品，并且每個(gè)商品、運(yùn)載工具、任務(wù)

15、及快遞公司財(cái)產(chǎn)都根據(jù)現(xiàn)實(shí)情況而是仿真的。
　　本研究安裝的這種幾何系統(tǒng)中實(shí)驗(yàn)有多種變化，后來變成直連圖。此模型的遞送各種不同境況都是四個(gè)研究情況的一部分。為了比較一下模型性能，我們解決帶轉(zhuǎn)運(yùn)和不帶轉(zhuǎn)運(yùn)問題。我們顯示應(yīng)用模型的第一階段之后的全面結(jié)果，輸出以形成的有限圖為基礎(chǔ)的帶轉(zhuǎn)運(yùn)的時(shí)間安排。
　　所以，如果可以的話，我們應(yīng)用算法的第二階段以便再安排任務(wù)排序。改善的安排通過一個(gè)任務(wù)調(diào)整而實(shí)現(xiàn)，為最小化載運(yùn)工具的非有效的時(shí)間。計(jì)

16、劃時(shí)間跨度的持續(xù)時(shí)間及計(jì)劃完成時(shí)間表都被分析帶轉(zhuǎn)運(yùn)和不帶轉(zhuǎn)運(yùn)，然而排序算法只能應(yīng)用在待轉(zhuǎn)運(yùn)的時(shí)間表。開啟排序模型后，得到了積極的結(jié)果，而且計(jì)劃時(shí)間也減少了。最后，我們啟動(dòng)模型在數(shù)據(jù)集比較大的范圍，結(jié)果很有效且令人滿意；并提供了現(xiàn)實(shí)遞送系統(tǒng)當(dāng)中應(yīng)用此模型的有效影響分析。
　　結(jié)論：
　　本文定義并展示包裹合并取貨及送貨問題的完整數(shù)學(xué)表述，而且提出二階段的優(yōu)化算法建議來解決此問題。最重要貢獻(xiàn)是，為了連續(xù)任務(wù)的再安排，利用直連圖解