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软时间窗下区域内电子商务物流配送线路问题研究

章丽

摘 要：电子商务发展过程中一个重要的制约因素就是物流，物流配送能力影响着企业的效率及经营成本，在如今快节奏的生活环境下，效率高低关系到客户满意度，另外物流被称作企业的“第三利润”，物流配送的改善程度是企业利润提升的门槛之一。因此，企业需要从战略层面上用更高的视角去看待电子商务物流，以准时性来确定车辆配送路径，将客户对时间要求放在第一位，实现以“顾客为中心”的理念。以最快的速度最经济的路径完成配送，以增强企业的竞争力。
关键词：配送路径;电子商务;时间窗;利润
一、车辆配送路径问题概述
车辆配送路径问题，简称VRP，是指关于車辆与路径的选取以及运输规划合理制定的问题。在电子商务物流配送中，由于涉及到不同的货品、不同的货运点、不同的客户、以及不同的交通线路和服务区域等很多因素的影响，同时还必须按照用户指定的时间窗口配送等限制条件，如何安排最佳线路以及有效选择配送线路就成为物流配送环节中的重点和难点。这问题的解决对于配送流程的简单化、配送次数的缩减、车辆空载率的下降，企业收益的提升，客户满意度的增强等都有至关重要的作用。
二、车辆配送路径优化方法
节约法，由Clarke和Wrigh提出来关于解决车辆数不确定情况下的VRP问题。CW算法按照需要访问的节点数生成数量相同的路径数（n-1），然后对连接任意两条路径所产生的成本量进行核算，并对核算出来的全部可节省的成本量进行排序，依照排序的情况及实际的可行性因素，对车辆路径实施归并与筛选，直至寻到更好的车辆线路选择。
CW算法原理是利用三角形原理。车辆路径的选择按照两个回路合并为一个回路，使得合并后的车辆总运输路程得到最大减小，直至一辆车的配送优化。
（一）车辆配送路径优化模型
1.模型的假定
车辆路线问题为： 企业有一定数量的用户，每个用户都有着不同的商品需求，在符合特定的限制因素（如配送物品的需求数、车辆的最大装载能力、行驶最大的里程数、客户要求交割时间等），物流配送据点需要调用一定数量的车辆，并且指定合理的行车线路，使车辆有序的访问它们，实现公司相应的配送目标（如车辆配送效益最高、行驶里程数最短、总费用最低等）。见图1。
假设条件如下：
配送中心的位置已知并且唯一;
配送中心满足配送点要求的货物量;
配送点的位置已知;
配送点需求量是确定的;
不考虑运输网络中车流量的限制。
2.目标函数及约束条件
构建数学模型的任务就是使配送总成最低，本文仅考虑配送总成本中的两个关键项，即车辆数和行驶距离。车辆数少使得车辆的购置费、驾驶费和维修费都能降低;行驶路径最短，使得油耗、汽车损耗最小。由于一般行驶费都跟路径成正比，因此在此优化目标可以转化为行驶路径最短，即：
minF=cx      （1-1）
约束条件如下：
每天配送线路上的货物量小于车的承载能力：giyki≤Q
任意一节点只有一辆车配送：yki=1   i=1，2，3，...，n
车辆k只驶出其配送的节点：xijk=yki   i=1，2，3，...，n
车辆k只驶入其配送的节点：xijk=yki   j=1，2，3，...，n
车辆k的路线是联通的：X=（xijk）   S
软时间窗限制：ETi≤RTi≤LTi   i=1，2，3，...，n
3.节约法求解思路
首先让各个配送节点和配送中心相连，创建仅有一个节点的初始路径，得出初始解Y，如下列算法： Y=ci      （1-2）
设配送节点A和B到配送中心C的距离分别为La和Lb;配送节点A与B之间的距离为Lc，计算将节点i和j归入同一条路径时的节约路程△Lij，如下列公式：
△Lij=2（Loi+Loj）-（Loi+Loj+Lij）    （1-3）
若△Lij数值越大，则说明节点i、j归入同一路径时节约路程越多，即节约费用越多;若△Lij数值为负值，则说明节点i、j不在同一路线上。
根据计算的节约路程△Lij得出节约路程集合，并且根据节约路程△Lij按从大到小的顺序进行排列;
最后在解出△Lij有最大值时，求解gi是否大于装载量Q（原理是车辆运输量在同一路线上是否在该车辆装载最大容量内）。
如果gi≤Q，则将节点i、j归纳到同一路线;
如果gi>Q，则△Lij取得次大值，重复第三步，直到求解最优路线;
（二）实例分析
某配送中心需向区域内12个点进行配送，要求见表1。配送车辆早上6：30准时从公司发车，行驶平均车速为60km/h，车型相同且每辆车的承载量均为600箱，车辆出行固定成本为120元，每千米运费为2.2元。
优化之后：配送线路由原来的12条减少到3条，即配送车辆由原来12辆减少为3辆;节约1033.51km的行驶里程。
结语
基于节约法原理规划配送路径，车辆资源得到合理配置，节省运力及降低空载率，实践证明，节约法在节省车辆行驶路程、比使用前有效缩短了运输距离，配送效率上得到明显提高，满足了电子商务的高效率要求，另外节省车辆使用次数方面有着十分明显的优势，显著的降低运输成本，充分地体现了物流协调配合的优势，最终对实现企业经济效益的提升有重要意义。

-全文完-