物流配送車輛路徑問題模型及算法研究.pdf

1、物流企業(yè)為了節(jié)約成本和保護(hù)環(huán)境，必須將先進(jìn)的物流理論和物流技術(shù)引入企業(yè)的生產(chǎn)和經(jīng)營管理中，作為實(shí)現(xiàn)物流合理化的重要內(nèi)容和手段，研究車輛路徑問題有助于企業(yè)降低物流成本、提高運(yùn)作效率、提高客戶滿意度。車輛路徑問題將運(yùn)籌學(xué)理論與管理實(shí)踐緊密地結(jié)合在一起，是近半個(gè)世紀(jì)以來運(yùn)籌學(xué)領(lǐng)域最成功的研究之一。以往對車輛路徑問題的研究都是將前向物流和逆向物流中的車輛路徑問題分開考慮，而實(shí)際中的企業(yè)或客戶為了節(jié)約成本和保護(hù)環(huán)境需將兩者結(jié)合起來運(yùn)作。本文研究幾

2、類物流配送車輛路徑問題的模型和算法，在分析其理論和實(shí)踐背景的基礎(chǔ)上，提出其數(shù)學(xué)模型，并構(gòu)造了幾種有效的亞啟發(fā)式算法求解相關(guān)問題。其中同時(shí)送貨和取貨車輛路徑問題有效整合了前向物流和逆向物流的車輛路徑問題，本文在不確定性信息條件下，研究了同時(shí)送貨和取貨車輛路徑問題的三種特殊情形，建立了相關(guān)的不確定性模型，給出了求解算法，并用數(shù)值實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)了模型和算法的有效性。本文的主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新成果如下： (1)基于改進(jìn)差分進(jìn)化算法的同時(shí)送貨和取

3、貨車輛路徑問題研究現(xiàn)有的車輛路徑問題的模型不能完全描述同時(shí)送貨和取貨車輛路徑問題的特征，提出同時(shí)送貨和取貨車輛路徑問題的整數(shù)規(guī)劃數(shù)學(xué)模型；同時(shí)運(yùn)用改進(jìn)差分進(jìn)化算法求解該問題；并用數(shù)值實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)該算法的有效性。 (2)基于改進(jìn)遺傳算法的帶時(shí)間窗的同時(shí)送貨和取貨問題研究首次提出并建立了帶時(shí)間窗的同時(shí)送貨和取貨車輛路徑問題(VRP-SDPTW)的混合整數(shù)規(guī)劃數(shù)學(xué)模型，可以將其轉(zhuǎn)換為其它經(jīng)典的車輛路徑問題，同時(shí)采用改進(jìn)遺傳算法(IGA)求

4、解該問題，數(shù)值實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該算法可以有效地求解VRP-SDPTW。 (3)基于復(fù)合最優(yōu)模型微粒群算法的車輛數(shù)目不確定的帶時(shí)間窗的車輛路徑問題研究車輛數(shù)目不確定的帶時(shí)間窗的車輛路徑問題是帶時(shí)間窗的同時(shí)送貨和取貨車輛路徑問題的一種特殊情形，運(yùn)用復(fù)合最優(yōu)模型的微粒群算法求解該問題，并用數(shù)值實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)該算法的有效性，同時(shí)與遺傳算法、分派算法等啟發(fā)式算法進(jìn)行比較。 (4)多車型隨機(jī)需求車輛路徑問題研究在客戶需求為隨機(jī)條件下，研究具有

5、多種車型、每種車型有多輛車的車輛路徑問題，提出該問題的隨機(jī)規(guī)劃數(shù)學(xué)模型，在客戶服務(wù)不可分割的前提下，研究了區(qū)別于重新優(yōu)化策略的預(yù)優(yōu)化策略，并分析了預(yù)優(yōu)化策略的漸近性，結(jié)果表明預(yù)優(yōu)化策略可以在節(jié)約大量計(jì)算資源的前提下能獲得該問題的高質(zhì)量解，并以預(yù)回路的期望成本作為目標(biāo)函數(shù)，分別設(shè)計(jì)了改進(jìn)的遺傳算法和差分進(jìn)化算法求解該問題，通過大量數(shù)值實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了算法的有效性。 (5)模糊需求車輛路徑問題研究模糊需求車輛路徑問題是對傳統(tǒng)的確定性車輛路