节约里程法下悦客便利超市日用品配送的路径优化

薛菁 吴霞 梁子婧

摘要：基于提高配送效率，从配送路程长短角度出发，提出车辆配送路径安排问题：首先在确立路面交通不拥挤的情况，基于节约里程法建立配送路径安排模型，其次将配送问题转化为路径优化问题，最后以徐州悦客便利店为例，进行验证。

Abstract： Based on the improvement of distribution efficiency and the length of distribution path， this paper puts forward the problem of vehicle distribution path arrangement. Firstly， it establishes the distribution path arrangement model based on the mileage-saving method under the condition of uncongested road traffic， and then turns the distribution problem into a path optimization problem. Finally， it is verified by taking Xuzhou Yueke Convenience Supermarket as an example.

关键词：问题描述；VRP模型；节约里程法求解

Key words： problem description；VRP model；mileage-saving method

中图分类号：F253；F407.471；F224 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）12-0087-03

0 引言

近年来，线上、线下超市的增多、产品的多样化，随之带来的是竞争压力的增大，零售业对供应物流的要求也越来越高。而路径的优化，很好地解决了低库存和低运输成本之间的矛盾。而配送的运作模式是车辆根据事先的路线安排，从超市仓库出发，前往多家门店进行配货，最后返回仓库。这样既能提高车辆装载量，又能保证产品的及时供给。不必等到库存严重不足时再进货，减少了为转载率而大量进货的高库存成本问题，同时给需求量较少的商家带来了便利，使其在最大程度上实现JIT供给。

1 问题描述及方法介绍

在现行的悦客便利超市日用品配送安排中存在诸多不合理性。如车辆的空载率高、路线的随意安排、送货的不准时性等，都影响着配送效率。为解决此问题，首先确立为路面交通不拥挤的路况，对配送路线进行优化。优化后的配送运作模式是车辆根据事先的路线安排，从超市仓库出发，前往多家门店进行配货，最后返回仓库。这样既能提高车辆装载量，又能保证产品的及时供给。不必等到库存严重不足时再进货，减少了为转载率而大量进货的高库存成本的问题，同时给需求量较少的商家带来了便利。使其在最大程度上实现JIT供给。

VRP（车辆路径优化）首先是1959年由Dantzing和Ramser提出，之后便引起多学科专家的关注和研究，并将其应用应用到生产生活中，比如：邮政投递、车辆调度、管道铺设等问题。

VRP模型由以下几个因素组成：

①道路：道路是连接物与物之间的桥梁，是VRP的核心要素之一，是仓库-客户点-仓库形成的网状图。

②客户点：客户点即服务对象，是运输的动力。因需求不同，对客户运输的时间也不同。如有的客户营业的时间段的区别、需运送或收取货物的区别、客户的确定性需求和不确定性需求等等。

③中心仓库：是每辆车路线的起点或终点，是货物储存的地点。

④车辆：是装载货物的工具，在车辆使用时需考虑其最大载重量和容积，还有单位距离、单位成本、单位时间等。

2 基于节约里程法的超市配送路径

2.1 约束条件

使用节约里程法应满足：

①满足所有用户的需求；

②車辆未超重；

③车辆运行时间和行程未超过规定上限；

④车辆未超过规定时间；

⑤交通不拥挤。

2.2 VRP模型建立

该问题的研究目标是：在客户群很大时，一辆车不足以运送所有货物，需多辆车分工完成，在满足一定的约束条件下，达到最优化目标。

我们可以这样描述路线优化设计的问题：有一个仓库向客户点i进行取货，第m个供应商的供应量为Gi（i=1，2，…i），仓库与供应商的距离及供应商之间的距离为Si。派载重量为Qi的n辆车来运输，从各个供应商取货后，回到仓库。（Gi≤Qi）。要求安排车辆路线，满足仓库的需求且行程最为便捷。

2.3 节约里程法求解

节约里程法的基本思想是：依次将网络图中的两个回路合并为一个回路，选出合并后路程减少幅度的最大的，直到第一辆车达到最大载重量，再进行下一辆车的优化。

用图形表示为：以P点为配送中心，A，B为配送中心内的两个客户点，图1表示由P分别向A，B配送，长度为2a+2b，优化后见图2，由P先向A配送，接着由A去往B，最后回到P，总长度为a+b+c。减少的长度为a+b-c>0。

节约里程法步骤：先依次求出各节点之间的距离，然后计算出所有节约量，按降序排序，再根据车辆最大载重量和客户需求量来安排车辆，最后根据实际情况进一步优化。

3 实例证明

徐州悦客便利是徐州著名的连锁超市，出售日用品。于2001在徐州市鼓楼区大马路198号1楼注册成立。目前，已发展有139家，遍布徐州各个街道，为人们的日常购物提供了很大的便利。由于网点较多，所以不同的区域由不同的仓库进行配送。本文主要讲述鼓楼区北区日需求量较多的10家。其分布图如图3所示和地址如表1所示。

其仓库在物资市场，每天下午五点，车辆从物资市场出发，向这十家进行货物配送。现在仓库与门店的距离及门店之间的距离及配送路线网络如表2和图4。图4上，路线上的数字表示两节点之间的距离（单位：km），括号里的数字代表需求量（单位：t），现仓库有4t和6t两种型号的车可供使用。

第一步：根据运输里程表，按公式△Cij=ci0+c0j-cij求出相应的节约里程数。见表3，括号内数字代表路程节约量。

第二步：按节约里程数大小进行排序，见表4。

第三步：按节约里程数大小和需求量，组成配送路线图，见图5。

优化后配送路线如下：

①T1={P0-P10-P4-P1-P5-P3-P0}，节约里程为1.7+1.2+1.5+1.9=6.3（km），运输量为0.7+0.4+1.2+0.2+1.3=3.8（t），使用一辆载重量为4t的货车。

②T2={P0-P9-P2-P7-P8-P6-P0}，节约里程为4.67+1.24+0+0=5.91（km），运输量为0.9+1.2+0.9+2.0+0.6=5.69（t），使用一辆载重量为6t的货车。

③共节约里程为△S=6.3+5.91=12.21（km）。

通过节约里程法得到的路径优化，使实际路程更短，耗时更少，运输成本更低。对悦客便利的物流中心配送提供了决策参考，提高其运输效率，控制了其运输成本，对实际运营管理有较大的现实意义。

但在使用节约里程法时应注意配送中心是否是适用于顾客需求穩定的物流配送中心。不稳定的客户源，在使用节约里程法是没有必要的，这样只会更加消耗时间和精力。尤其在繁忙时，根本无法顾及。还需充分考虑交通、道路情况、收货站的停留时间和驾驶员的作息时间及客户要求交货时间。最后，当需求量大时，求解变得复杂，需要借助计算机辅助计算，直接生成结果。

4 结束语

配送是仓库与门店的连接点，在超市运营中发挥着不可或缺的作用。本文从配送路程长短对超市成本影响角度出发，建立基于节约里程法的工作安排模型，最终较好地节约了超市的配送成本，为超市创造更好的经济收益。

参考文献：

[1]王海燕.基于节约里程法的中百超市配送路径优化，2017.

[2]王荣花.基于节约里程法的快递企业配送路线优化[J].管理学家，2011.

[3]郑静，程幼明.基于时间约束的节约里程法配送路径优化研究[J].物流工程与管理，2010.

[4]周磊.基于节约里程法的配送路线优化研究——以苏宁电器为例[D].南京师范大学，2016.