一类考虑实际道路网络承载能力的大件物流配送路径优化模型
2019-01-22史丹丹慕德春
□ 史丹丹,慕德春,魏 明
(1.北京中远劳捷斯物资有限公司,北京 100125;2.吉林省运输管理局,吉林 长春 130021;3.南通大学 交通学院,江苏 南通 226019)
1 引言
随着我国物流行业的快速发展,提供专业化的物流服务已经成为很多物流企业加强自身核心竞争力不可或缺的一步,而其中大件物流更是得到了广泛关注[1]。我国大件物流尚处于起步阶段。王彦庆等研究提出了基于集成理论的大件物流整合决策分析[2];李浩等研究提出了基于遗传算法的大件物流运输方案选择优化[3];程博等研究提出了基于遗传模拟退火算法的大件公路运输路径选择优化[4];吴宇根据线路上某一直线段分析,建立了公路大件运输线路选择模型[5]。有上可知,现有研究较少涉及道路的承载能力对大件物流路径的影响。综上所述,本文研究一类考虑实际道路网络的承载能力的大件物流运输线路最优化模型,根据大件物品的特殊性,从所有可访问道路网络节点中,确定车辆可以优先访问的车辆节点,并确定车辆访问节点的顺序,从而完成大件物流运输目的。最后,通过一个简单算例来验证该模型的正确性。
2 问题描述和数学模型
大件物流运输网络包括大件物流的起讫点和交通网络节点。考虑大件物流物品的特殊性,涉及体积和重量,考虑交通网络的承担能力,涉及承载最大体积和重量。如何安排车辆从大件物品的起点出发,从全部交通网络节点中筛选可行节点,确定车辆访问这些节点的顺序,从而将这些物品运输至目的地。有上可知,数学模型如下:
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
(9)
(10)
在上述模型中,式(1)是问题的目标函数,即所有大件物品的总运输时间最少。式(2)-(10)约束条件,其中:式(2)表示每个大件物品必须通过节点来运输;式(3)确保大件物品的访问选中节点与途径相邻节点之间关系;式(4)和(5)表示大件物品运输必须从起点出发以及到达终点;式(6)表示大件物品到达相邻选中节点之间关系;式(7)-(10)表示大件物品运输必须满足道路的承载能力限制。
3 算例分析
某大件物流运输网络总共18个交通网络节点(包括3个起点和2个终点),它们的道路承载能力如图1所示。现有5个大件物品,利用C#编程实现基于Cplex的求解框架调度平台,求解调度结果如表1所示。
图1 配送网络
表1 基本信息与最佳调度方案
4 结论分析
针对实际道路的承载能力对大件物流配送的影响,本文建立了一类混合整数线性规划模型,利用Cplex求解问题的解,根据大件运输物品的特殊性,可以从全部交通网络节点中筛选可行节点,并确定车辆访问节点的顺序,计算结果符合直观分析。