基于Anylogic的共享快递柜系统仿真研究

刘宁

摘要：针对快递、外卖配送“最后一公里”难题，快递柜利用率低、配送人员工作强度高、社区安全等问题，文章提出了共享快递柜模式，应用Anylogic对共享机制进行仿真;基于快递、外卖共享使用快递柜的两种不同机制，建立两类共享快递柜系统动态仿真模型，通过对快递、外卖周转量、入柜时间分布、占柜时间间隔、快递柜利用率等指标进行仿真对比分析，提出了快递柜仓位资源合理配置方案，为共享快递柜的发展提供了理论依据。

Abstract： For the "last mile" problem of express delivery and take-out delivery， low utilization rate of express delivery cabinet， high work intensity of distribution personnel， community safety and other issues， a shared express cabinet mode was proposed， and Anylogic was used to simulate the sharing mechanism; The two different mechanisms of the express cabinet establish two kinds of dynamic simulation models of the shared express cabinet system. Through the simulation and comparison analysis of the indicators such as express delivery， take-away turnover， cabinet time distribution， cabinet time interval and express cabinet utilization rate， the rational allocation plan of the express warehouse position resources provides a theoretical basis for the development of the shared express cabinet.

關键词：共享快递柜;Anylogic仿真;“最后一公里”配送

Key words： sharing express cabinets;Anylogic simulation;"last mile" distribution

中图分类号：F572.88                                    文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2019）24-0222-04

0  引言

随着互联网的应用普及，网购消费高速发展，快递、外卖需求量巨大，外卖、快递 “最后一公里”配送问题突出。这主要表现在：①在一对一配送服务中，从业人员不足使得配送人员长期处于高负荷状态，致使工作效率低下，无法满足消费者需求;②快递末端配送，快递丢失现象时有发生，快递营业网点分布不均匀，一对一配送服务差导致顾客满意度低;③外卖一对一的配送服务中，由于骑手和顾客之间缺乏统一的时间安排，外卖一对一的配送服务效率低下;④快递、外卖一对一配送服务中经常出现配送人员与顾客的服务时间窗问题，导致无法完成高效高质的配送服务，同时部分从业人员素质较低，在配送过程中配送人员与消费者的直接接触，也引起了居民社区安全问题，消费者人生安全问题。

智能快递柜作为解决末端配送“最后一公里”的一种方式，可以深入社区、高校、商业区等人口聚集场所，从某种程度上缓解了末端配送的问题[1，2]。目前，智能快递柜行业发展方向不明确，功能单一难以满足客户需求，盲目扩张缺乏统一管理[3]，企业之间缺乏信息沟通，各自为营，使得智能快递柜的使用仅限于服务各自的物流或是快递服务，导致快递柜的使用率不高，建设成本较高社会普及推广难度大，没有实现预期的效果。在智能快递柜服务研究中，文献[4]研究了社区多种物流末端配送服务模式，提出建设智能快递柜运作模式的必要性;文献[5]为智能快递柜行业的标准制定、人才培养、建设成本等提供了若干发展建议;文献[6]针对居民行为的空间特点与城市智能快递自提空间布局的关系，通过问卷调查和GIS、SPSS软件分析，进行了探讨，为自提服务设施的科学布点提供参考和建议;文献[7]绕快递柜服务的过程以顾客满意理论、SEVRQUAL测评体系及LSQ模型为基础，提出了影响顾客满意的有关因素;以上研究文献中主要是从两方面进行研究：一是针对智能快递柜本身运作模式进行研究，二是针对顾客服务流程方面进行研究;但是基于智能快递仓位配置以及快递柜资源共享方面研究甚少。

本文研究共享快递柜的建设，多种物品共享探寻快递柜资源的高效配置方式，以日常生活需求量较大的快递、外卖为研究对象进行研究;假设一定条件背景下以M小区快递、外卖针对智能快递柜的两种使用方式：①快递柜独立使用;②快递柜共享使用。应用Anylogic软件仿真[8]，首先，在独立模式下多次仿真求得快递、外卖各自最优的快递柜匹配数量，其次，在共享模式多次仿真求得快递柜最优匹配数量;基于两种假设前提，不同到达速率、需求量、取货速率的外卖、快递的仿真结果，类比分析两种快递柜仓位的资源配置方式，得到共享快递柜系统合理高效的资源配置共享机制，对于快递柜的建设发展提供了理论依据。

①针对快递柜最优数量的仿真分析。

保持外卖柜初始配置数量不变，改变快递柜的数量，从每层25个仓位依次减少仓位数量，多次仿真运行得到仿真结果如表2所示。

通过表中数据可以得到，在现有假设条件，参数设置情况下，当快递柜数量在88、80时，系统仿真出现快递柜仓位不足，仿真停止，多次仿真则快递柜的最优匹配数量为84个仓位，可满足快递的需求，此时快递七天仿真数量约为1465件，快递数量变化不大。

②针对外卖柜最优数量的仿真分析。

保持快递柜最优配置数量不变，改变外卖柜的数量，从每层25个仓位依次减少仓位数量，多次仿真得到仿真得到仿真结果如表3所示。

通过表中仿真数据结果，在现有假设条件，参数设置情况下，当外卖柜的数量在16时，系统仿真出现外卖柜数量不足，仿真停止，多次仿真则外卖柜的最优匹配数量为20个仓位，可满足外卖需求，此时七天外卖仿真数量约为625盒。在独立快递柜模式下，寻求快递、外卖快递柜数量最优配置的仿真运行结果如图7所示。

3.3 共享快递柜仿真模型运行分析

3.3.1 仿真结果分析

共享模式下，快递、外卖共同使用快递柜，快递柜的数量变化将对其产生影响，快递柜数量初始配置取独立模式仿真最优结果84个仓位，仿真运行一周结果如图8所示，快递、外卖仿真数量各为2529件、1091盒，同时可以看出大部分快递、外卖取件时间在138.72、26.13分钟附近。

3.3.2 快递柜配置数量仿真优化

共享快递柜数量的进一步优化分析，依次改变快递柜数量，从21个仓位依次减少，多次仿真运行得到如表4所示，当快递柜数量配置为68个仓位时，即可满足假设条件下的快递、外卖使用需求，此时仿真运行结果如图9所示，快递、外卖仿真数量各为2646件、1092盒。

3.4 独立、共享快递柜仿真结果分析

根据快递柜独立模式和共享模式的两类仿真结果，可以看出在改变快递柜数量寻求快递柜资源最优匹配量的过程中，外卖、快递的仿真数量变化不大;独立模式与共享模式相比，快递、外卖的仿真数量变化量较大;共享模式下，快递柜资源配置减少的情况下，快递、外卖的仿真数量明显增加，快递柜的利用率提升，此时的原因为：仿真中，快递、外卖配送过程到达时间段不同，两者占用快递柜的时间不同，取件时间不同，因此仿真模型运行过程，快递柜仓位资源存在的闲置时间被系统合理的利用存放不同的货物，相比于独立模式，快递柜资源得到减少，正是快递柜利用率的提升，不仅节省了快递柜资源，也使得相同仿真环境下可容纳快递、外卖的数量增加。

4  结论

通过仿真共享快递柜系统快递柜独立、共享两种模式，共享模式从节省资源提高利用率看优势明显，但獨立模式也不能完全否认，仿真总是假设条件下进行的，实际生活中的特定环境下，小区的网购环境、外卖环境等，都是快递柜建设的选择依据。本文的仿真研究为快递柜系统建设，在资源配置方面提供了参考意义，并以此提出共享快递柜系统，由第三方企业承建，快递、外卖等货物共享，为解决实际生活配送“最后一公里”难题提出了一种思路。

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