GIS在物流配送中的運(yùn)用畢業(yè)論文(DOC 28頁(yè)).doc

畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 課 題 名 稱 GIS 在物流配送中的應(yīng)用 學(xué) 院 專 業(yè) 物流管理 姓 名 學(xué) 號(hào) 指 導(dǎo) 教 師 二零壹零年二零壹零年 九九 月月 至至 二零壹零年二零壹零年 十一月十一月 GIS 在物流配送中的應(yīng)用 I GIS 在物流配送中的運(yùn)用 摘要 隨著經(jīng)濟(jì)全球化和信息技術(shù)的發(fā)展 也被稱為 第三利潤(rùn)源 的現(xiàn)代物流的 理論研究和實(shí)踐活動(dòng)正在世界范圍內(nèi)蓬勃興起 競(jìng)爭(zhēng)的國(guó)際化 需求的多樣化 市場(chǎng)的一體化使現(xiàn)代物流的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)高級(jí)階段 高效 快捷的物流配送 系統(tǒng)對(duì)物流的發(fā)展至關(guān)重要 GIS 應(yīng)用于物流分析 主要是利用 GIS 強(qiáng)大的地 理數(shù)據(jù)功能來(lái)完善物流分析技術(shù) 在物流領(lǐng)域的應(yīng)用可以實(shí)時(shí)監(jiān)控車輛等移動(dòng) 目標(biāo)的位置 根據(jù)道路交通狀況向移動(dòng)目標(biāo)發(fā)出實(shí)時(shí)調(diào)度指令 建立功能強(qiáng)大 的物流信息系統(tǒng) 提高物流的效率降低物流的成本 本文在對(duì)地理信息系統(tǒng) geography information System GIS 和物流配送 系統(tǒng)融合進(jìn)行了探討 并提出了基于 GIS 的物流配送系統(tǒng)解決方案 以實(shí)現(xiàn)對(duì) 物流配送過(guò)程的全程管理 為了提高物流效率降低物流成本 GIS geography information System 地理信息系統(tǒng) 的應(yīng)用將會(huì)成為現(xiàn)代物流管理主要應(yīng)用技術(shù) 關(guān)鍵詞 關(guān)鍵詞 物流配送 GIS 地理信息系統(tǒng) 效率 成本 GIS 在物流配送中的應(yīng)用 II 目錄目錄 1 緒論緒論 1 1 1 物流配送及配送原則 1 1 1 1 物流配送的概念 1 1 1 2 配送原則 1 1 2 我國(guó)物流企業(yè)現(xiàn)狀 2 2 地理信息技術(shù)地理信息技術(shù) GIS 在物流配送中的應(yīng)用在物流配送中的應(yīng)用 4 2 1 物流配送中的 GIS 應(yīng)用分析 4 2 2 GIS 物流管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 6 2 3 現(xiàn)代物流與 GIS 的融合 7 2 3 1 地理信息系統(tǒng) GIS 的發(fā)展 7 2 3 2 物流業(yè)的發(fā)展 8 3 智能配送體系及優(yōu)化調(diào)度模型智能配送體系及優(yōu)化調(diào)度模型 10 3 1 智能配送體系 10 3 2 物流智能配送的優(yōu)化調(diào)度 12 3 3 優(yōu)化調(diào)度模型基本結(jié)構(gòu) 13 3 4 優(yōu)化調(diào)度模型的構(gòu)造 15 3 4 1模型構(gòu)造 15 3 4 2數(shù)學(xué)模型 16 3 4 3模型說(shuō)明 17 3 5 目標(biāo)適應(yīng)度函數(shù)設(shè)計(jì) 18 3 6 優(yōu)化調(diào)度模型算法的應(yīng)用 19 4 結(jié)束語(yǔ)結(jié)束語(yǔ) 22 參參 考考 文文 獻(xiàn)獻(xiàn) 23 致致 謝謝 25 GIS 在物流配送中的應(yīng)用 1 1 緒論 物流是指計(jì)劃 執(zhí)行與控制原材料或最終產(chǎn)品從產(chǎn)地到使用地點(diǎn)的實(shí)際流 程 物流服務(wù)具體包括定單管理 運(yùn)輸 倉(cāng)儲(chǔ) 裝卸 送遞 報(bào)關(guān) 退貨處理 信息服務(wù)及增殖業(yè)務(wù) 顯然 貨物運(yùn)輸路徑的選擇 倉(cāng)庫(kù)地址的選擇等 都涉 及到如何處理大量的空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)而縮短物流時(shí)間 降低成本的問(wèn)題 而地理信息系統(tǒng) 以下簡(jiǎn)稱 GIS 不僅具有對(duì)空間和屬性數(shù)據(jù)采集 輸入 編 輯 存儲(chǔ) 管理 空間分析 查詢 輸出和顯示功能 而且可為系統(tǒng)用戶進(jìn)行 預(yù)測(cè) 監(jiān)測(cè) 規(guī)劃管理和決策提供科學(xué)依據(jù) 可見(jiàn) 將其應(yīng)用于物流配送系統(tǒng) 中 可大大加強(qiáng)對(duì)物流過(guò)程的全面控制和管理 實(shí)現(xiàn)高效 高質(zhì)的物流配送服 務(wù) 1 1 物流配送及配送原則 1 1 11 1 1 物流配送的概念物流配送的概念 物流配送的概念就是在小的范圍內(nèi) 根據(jù)客戶的要求將貨物進(jìn)行揀選 加 工 包裝 組配后按時(shí)送達(dá)指定地點(diǎn)或客戶手中的物流活動(dòng) 配送是物流中一種特殊的 綜合的活動(dòng)形式 一般配送是由裝卸 包裝 保管 運(yùn)輸?shù)纫幌盗谢顒?dòng)組成的 它幾乎包括了所有的物流活動(dòng) 是物流活動(dòng) 的一個(gè)縮影或在一個(gè)小范圍內(nèi)整個(gè)物流活動(dòng)的體現(xiàn) 但配送又不能簡(jiǎn)單的等同 于運(yùn)輸或其他物流活動(dòng)的全部 因?yàn)榕渌褪且谇‘?dāng)?shù)臅r(shí)間 通過(guò)恰當(dāng)?shù)姆绞?以恰當(dāng)?shù)馁M(fèi)用將貨物送達(dá)指定的地點(diǎn)或客戶手中 1 1 21 1 2 配送原則配送原則 配送調(diào)度是否合理對(duì)配送的成本 效益的影響很大 因此 優(yōu)化調(diào)度方案 是配送業(yè)務(wù)過(guò)程中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié) 為了能達(dá)到配送合理化的要求 在日 常的配送作業(yè)時(shí)就必須遵循一定的優(yōu)化原則 1 準(zhǔn)時(shí)原則 配送中心必須按客戶要求的時(shí)間將貨物及時(shí)送達(dá)客戶指定 的地點(diǎn) 2 最短路線原則 能夠按照最短的路徑 對(duì)所有的客戶訂單進(jìn)行綜合考 慮 即一車裝多個(gè)客戶點(diǎn)的貨物情況下 車輛行駛的路程最短 GIS 在物流配送中的應(yīng)用 2 3 成本原則 成本原則亦可稱為效益原則 計(jì)算成本比較困難 以最低 成本為目標(biāo)實(shí)際上就是選擇了以效益為目標(biāo) 但成本和配送之間有著密切的關(guān) 系 在配送成本中運(yùn)輸費(fèi)用占了很大比例 而運(yùn)輸費(fèi)用的降低 是配送合理化 的一個(gè)重要目標(biāo) 也是各種合理化實(shí)施是否有效的判斷依據(jù)之一 4 滿載原則 能對(duì)物流中心所有車輛進(jìn)行管理 根據(jù)訂單要求合理挑選 所需車輛的類別 還要保證車輛的裝載率越高越好 因此 合理使用運(yùn)輸工具 優(yōu)化運(yùn)輸環(huán)節(jié) 選擇運(yùn)輸線路 正確安排運(yùn)輸 時(shí)間 有效降低運(yùn)輸費(fèi)用是配送管理要實(shí)現(xiàn)的重要功能 1 2 我國(guó)物流企業(yè)現(xiàn)狀 1 我國(guó)物流運(yùn)輸企業(yè)的信息化程度低 尤其是在運(yùn)輸管理中的劣勢(shì)更加明 顯 由于運(yùn)輸移動(dòng)性的特點(diǎn) 車輛運(yùn)行的區(qū)位信息和狀態(tài)難以脫離在信息技術(shù) 的情況下掌握 就企業(yè)自身的情況來(lái)講 必然影響到企業(yè)的運(yùn)作效率 難以掌 握企業(yè)自身的資源的利用狀況 以及自身服務(wù)的企業(yè)難以進(jìn)行實(shí)時(shí)交流 服務(wù) 效率難以提高 久而久之 降低企業(yè)的形象 2 在進(jìn)行運(yùn)輸配送的過(guò)程中 現(xiàn)有技術(shù)難以掌握具體的運(yùn)輸路線的實(shí)時(shí)信 息 只能通過(guò)已有的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算運(yùn)行路線 運(yùn)行時(shí)間由于路線狀況的不確定可能 造成延長(zhǎng) 車輛的運(yùn)作由于道路等信息的不確定 必須存有一定的閑置車輛來(lái) 應(yīng)付緊急情況的處理 效率降低 3 由于運(yùn)輸?shù)囊苿?dòng)性 司機(jī)在運(yùn)輸過(guò)程中的行為難以受到約束 在物流企 業(yè)中 為了逃避過(guò)橋費(fèi)而繞遠(yuǎn)路延誤時(shí)間 私自拉貨 途中私自停留等現(xiàn)象司 空見(jiàn)慣 反正山高皇帝遠(yuǎn) 物流企業(yè)不能有效監(jiān)控司機(jī)的行為 由于其個(gè)人的 行為 造成了企業(yè)自身業(yè)務(wù)效率的降低 4 對(duì)于貨主來(lái)說(shuō) 難以了解所需貨物的詳細(xì)信息 比如運(yùn)行的位置 質(zhì)量 狀況 到貨時(shí)間等 難以對(duì)企業(yè)的工作計(jì)劃進(jìn)行合理的不安排 5 企業(yè)的靈活性差 由于企業(yè)自身的技術(shù)限制 當(dāng)在運(yùn)輸過(guò)程中由于計(jì)劃 的突然改變 需要返回或者就地卸貨時(shí)難以控制 造成無(wú)效運(yùn)輸 另外 企業(yè) 難以掌握某一時(shí)段的市場(chǎng)需求狀況 不能合理利用資源 提高運(yùn)輸效率 在信息技術(shù)高度發(fā)達(dá)的今天 我國(guó)物流企業(yè)在利用信息方面的發(fā)展比較落 后 大多數(shù)企業(yè)仍然沿用過(guò)去企業(yè)管理的老辦法 管理方法的落后 導(dǎo)致物流 GIS 在物流配送中的應(yīng)用 3 企業(yè) 特別是第三方物流企業(yè)的運(yùn)作效率的低下 從而導(dǎo)致我國(guó)的物流成本居 高不下 王之泰教授曾經(jīng)算過(guò)這樣一筆帳 在一般的社會(huì)產(chǎn)品中 我國(guó)的人力 資源成本相當(dāng)于發(fā)達(dá)國(guó)家的五分之一 而生產(chǎn)成本中含的物流成本高于他們?nèi)?倍 我國(guó)的物流成本占生產(chǎn)成本的 40 左右 而發(fā)達(dá)國(guó)家僅占 10 在社會(huì)流 通領(lǐng)域 我國(guó)物流成本占 GDP 的比重接近 20 美國(guó)不到 10 也比發(fā)達(dá)國(guó) 家高出近一倍 雖然我國(guó)許多產(chǎn)品由于生產(chǎn)批量大 勞動(dòng)力成本低 在國(guó)際上 很有競(jìng)爭(zhēng)力 但由于存在上述問(wèn)題 我國(guó)的物流成本卻大大高于發(fā)達(dá)國(guó)家 在 綜合成本中起的是抵消作用 因此 解決物流障礙 把這部分物流成本壓縮下來(lái) 不僅可以大大提高國(guó) 民經(jīng)濟(jì)的總體運(yùn)行水平 還將使我國(guó)在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中提升一個(gè)層次 近年來(lái) 我國(guó)的物流業(yè)發(fā)展還是比較迅速 物流成為社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn) 傳 統(tǒng)的物流逐漸被現(xiàn)代物流所取代 為適應(yīng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展及物流產(chǎn)業(yè)信息化 的基本要求 以提高我國(guó)物流企業(yè)利潤(rùn)與管理效率為目標(biāo) 利用現(xiàn)代信息網(wǎng)絡(luò) 與 GIS GPS 技術(shù) 建立一個(gè)集科學(xué)化 可視化 智能化于一體的物流管理系統(tǒng) 為物流企業(yè)科學(xué) 高效管理物流物資配送過(guò)程 提供方便快捷的管理決策工具 GIS 在物流配送中的應(yīng)用 4 2 地理信息技術(shù) GIS 在物流配送中的應(yīng)用 2 1 物流配送中的 GIS 應(yīng)用分析 GIS 在物流配送中的應(yīng)用 主要是指利用 GIS 強(qiáng)大的地理數(shù)據(jù)功能來(lái)完善 物流分析技術(shù) GPS 在物流領(lǐng)域的應(yīng)用可以實(shí)時(shí)監(jiān)控車輛等移動(dòng)目標(biāo)的位置 根據(jù)道路交通狀況向移動(dòng)目標(biāo)發(fā)出實(shí)時(shí)調(diào)度指令 而 GIS GPS 和無(wú)線通訊技 術(shù)的有效結(jié)合 再輔以車輛路線模型 最短路徑模型 網(wǎng)絡(luò)物流模型 分配集 合模型和設(shè)施定位模型等 能夠建立功能強(qiáng)大的物流信息系統(tǒng) 使物流變得實(shí) 時(shí)并且成本最優(yōu) GIS GPS 在物流企業(yè)應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè) 1 打造數(shù)字物流企業(yè) 規(guī)范企業(yè)日常運(yùn)作 提升企業(yè)形象 GIS GPS 的應(yīng) 用 必將提升物流企業(yè)的信息化程度 使企業(yè)日常運(yùn)作數(shù)字化 包括企業(yè)擁有 的物流設(shè)備或者客戶的任何一筆貨物都能用精確的數(shù)字來(lái)描述 不僅提高企業(yè) 運(yùn)作效率 同時(shí)提升企業(yè)形象 能夠爭(zhēng)取更多的客戶 2 通過(guò)對(duì)運(yùn)輸設(shè)備的導(dǎo)航跟蹤 提高車輛運(yùn)作效率 降低物流費(fèi)用 抵抗 風(fēng)險(xiǎn) GIS GPS 和無(wú)線通訊的結(jié)合 使得流動(dòng)在不同地方的運(yùn)輸設(shè)備變得透明 而且可以控制 結(jié)合物流企業(yè)的決策模型庫(kù)的支持 根據(jù)物流企業(yè)的實(shí)際倉(cāng)儲(chǔ)情況 并且 由 GPS 獲取的實(shí)時(shí)道路信息 可以計(jì)算出最佳物流路徑 給運(yùn)輸設(shè)備導(dǎo)航 減 少運(yùn)行時(shí)間 降低運(yùn)行費(fèi)用 3 利用 GPS 和 GIS 技術(shù)可以實(shí)時(shí)顯示出車輛的實(shí)際位置 并任意放大 縮小 還原 換圖 可以隨目標(biāo)移動(dòng) 使目標(biāo)始終保持在屏幕上 利用該功能 可對(duì)重要車輛和貨物進(jìn)行跟蹤運(yùn)輸 對(duì)車輛進(jìn)行實(shí)時(shí)定位 跟蹤 報(bào)警 通訊 等的技術(shù) 能夠滿足掌握車輛基本信息 對(duì)車輛進(jìn)行遠(yuǎn)程管理的需要 有效避 免車輛的空載現(xiàn)象 同時(shí)客戶也能通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 了解自己貨物在運(yùn)輸過(guò)程 中的細(xì)節(jié)情況 比如在草原牧場(chǎng)收集牛奶的車輛在途中發(fā)生故障 傳統(tǒng)物流企 業(yè)往往不能及時(shí)找到故障車輛而使整車的原奶壞掉 損失慘重 而 GIS GPS 能 夠方便的解決這個(gè)問(wèn)題 4 人的因素處處存在 而 GIS GPS 能夠有效的監(jiān)控司機(jī)的行為 在物流 GIS 在物流配送中的應(yīng)用 5 企業(yè)中 為了逃避過(guò)橋費(fèi)而繞遠(yuǎn)路延誤時(shí)間 私自拉貨 途中私自停留等現(xiàn)象 司空見(jiàn)慣 反正山高皇帝遠(yuǎn) 物流企業(yè)不能有效監(jiān)控司機(jī)的行為 而對(duì)車輛的 監(jiān)控也就規(guī)范了司機(jī)的行為 擴(kuò)大企業(yè)的活動(dòng)范圍 進(jìn)而提高企業(yè)的在全國(guó)乃 至世界范圍的服務(wù)空間 GIS GPS 可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng) 實(shí)施在世界任一角落的監(jiān) 控 通過(guò)接受設(shè)備的反饋 掌握設(shè)備的運(yùn)行狀況 5 通過(guò)物對(duì)物流運(yùn)作的協(xié)調(diào) 促進(jìn)協(xié)同商務(wù)發(fā)展 讓物流企業(yè)向第四方物 流角色轉(zhuǎn)換 由于物流企業(yè)能夠?qū)崟r(shí)的獲取每部車輛的具體位置 載貨信息 故物流企業(yè)能用系統(tǒng)的觀念運(yùn)作企業(yè)的業(yè)務(wù) 降低空載率 這一職能的轉(zhuǎn)變 物流企業(yè)如果為某條供應(yīng)鏈服務(wù) 則能夠發(fā)揮第四方物流的作用 6 輔助決策 在精確物流環(huán)境中 為優(yōu)化企業(yè)經(jīng)營(yíng)者的利益 最大限度地 體現(xiàn)消費(fèi)者權(quán)益 必須將商品需求 商品流通和商品生產(chǎn)有機(jī)地聯(lián)系在一起 實(shí)現(xiàn)在庫(kù)存數(shù)量 存貨地點(diǎn) 定貨計(jì)劃 配送運(yùn)輸?shù)确矫鎸?shí)現(xiàn)最佳選擇 而且 能夠在準(zhǔn)確的時(shí)間 準(zhǔn)確的地點(diǎn) 以恰當(dāng)?shù)膬r(jià)格和便捷的方式將商品送到消費(fèi) 者手中 因此 針對(duì)物流配送的各項(xiàng)分析和決策就顯得非常重要 這些分析和 決策主要包括位置決策 指在建立配送體系時(shí)的設(shè)施定位 生產(chǎn)決策 主要是 根據(jù)存在的設(shè)施情況 確定物流在這些設(shè)施間的流動(dòng)路徑等 庫(kù)存決策 主要 是關(guān)心庫(kù)存的方式 數(shù)量和管理方法 運(yùn)輸決策 包括運(yùn)輸方式 批量 路徑 以及運(yùn)輸設(shè)備的尺度等 數(shù)據(jù)集成 空間分析 可視化表達(dá) GIS 堪稱最佳決 策支持系統(tǒng) GIS 以快速有效的信息獲取 加工處理手段 使用戶足不出戶便 可運(yùn)籌帷幄 7 商業(yè)服務(wù) 在物流過(guò)程中 不管是企業(yè)在不斷變化的客戶環(huán)境中尋求建 立合適的零售商店 還是消費(fèi)品廠商試圖擴(kuò)大市場(chǎng) GIS 總能幫助用戶正確決 策 以滿足市場(chǎng)目標(biāo) 掌握精確的顧客資料是成功的關(guān)鍵 分析 GIS 中的顧客 和商務(wù)數(shù)據(jù) 能夠幫助用戶發(fā)現(xiàn)最好的顧客 發(fā)掘潛在市場(chǎng) 并針對(duì)特定顧客 設(shè)計(jì)獨(dú)特的廣告和促銷活動(dòng) 并選擇辦公設(shè)施的最佳位置 利用 GIS 還可準(zhǔn)確掌握潛在顧客的地理分布 降低經(jīng)營(yíng)成本 提高收益 了解顧客市場(chǎng)的顧客數(shù)據(jù)庫(kù)是企業(yè)最寶貴的財(cái)富之一 充分利用顧客數(shù)據(jù)庫(kù)的 關(guān)鍵是地理定位 GIS 可以根據(jù)顧客的地址給顧客信息賦以地理位置值 并使 這些信息與顧客收入 心理因素 購(gòu)買行為等許多有關(guān)數(shù)據(jù)聯(lián)系起來(lái) 從而分 GIS 在物流配送中的應(yīng)用 6 析出潛在的顧客 8 實(shí)時(shí)跟蹤物資的流通 現(xiàn)代化的物流是一個(gè)成品從原材料直至終端客戶 手中的大物流體系 具體可分為三個(gè)部分 即原材料流通至生產(chǎn)廠 生產(chǎn)廠內(nèi) 原材料轉(zhuǎn)變?yōu)槌善返牧鲃?dòng)和成品從生產(chǎn)廠至消費(fèi)者手中的過(guò)程 無(wú)論哪一種流 動(dòng) 對(duì)附有條碼等信息載體的流動(dòng)物品 都可以利用地理信息技術(shù)的全球定位 功能 對(duì)其實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的跟蹤與控制 此外 在提高倉(cāng)庫(kù)等物流設(shè)施的利用率方面也可以應(yīng)用地理信息技術(shù) 據(jù) 統(tǒng)計(jì) 目前我國(guó)物流設(shè)施的空置率高達(dá) 倉(cāng)庫(kù)利用率不足 名不 副實(shí) 重復(fù)建設(shè) 資源浪費(fèi)的現(xiàn)象十分嚴(yán)重 這在全球物流業(yè)是絕無(wú)僅有的 應(yīng)用地理信息技術(shù)進(jìn)行空間數(shù)據(jù)分析 可以輔助決策物流設(shè)施的分布 從而減 少浪費(fèi) 2 2 GIS 物流管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 整個(gè)系統(tǒng)一般由終端 物流控制中心和物流管理臺(tái)組成 如圖 1 所示 圖圖 1 企業(yè)企業(yè) GIS 物流管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)物流管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 1 終端 終端 終端包括各種通訊器材和處于局域網(wǎng)中的終端計(jì)算機(jī) 各車間工位及倉(cāng)庫(kù) GIS 在物流配送中的應(yīng)用 7 內(nèi)設(shè)置電話或?qū)χv機(jī)等設(shè)備 保持各位置與物流控制中心和物流管理臺(tái)的聯(lián)系 同時(shí)分布在車間 倉(cāng)庫(kù)的計(jì)算機(jī)終端獲取物流控制中心的部分指令 返回控制 區(qū)域的生產(chǎn) 管理情況 通過(guò)這些聯(lián)系 及時(shí)通報(bào)各點(diǎn)情況 獲得控制指令 保持整個(gè)生產(chǎn)的一致性及物流一體化 內(nèi)部物流配送的車輛可以通過(guò)對(duì)講機(jī)和 中心取得聯(lián)系 對(duì)于企業(yè)外部的物流配送 還可以用 GPS 進(jìn)行定位 通過(guò)對(duì)講 手機(jī)通信等聯(lián)系的方法獲取配送的實(shí)時(shí)信息 以高效迅速地完成配送 取貨任 務(wù) 2 物流控制中心 物流控制中心 物流控制主要是高性能的服務(wù)器或大型機(jī) 運(yùn)行大型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) 負(fù)責(zé)各 種數(shù)據(jù) 調(diào)度信息的存儲(chǔ)和調(diào)用任務(wù) 物流控制中心一方面接收 存儲(chǔ)各位置 發(fā)送來(lái)的信息 另一方面將物流管理臺(tái)的監(jiān)控信息發(fā)往車間 倉(cāng)庫(kù)各工作崗位 3 物流管理臺(tái) 物流管理臺(tái) 物流管理臺(tái)是監(jiān)控和調(diào)度目標(biāo)運(yùn)行的終端 其實(shí)質(zhì)是一個(gè)能接收并顯示動(dòng) 態(tài)信息的 GIS 平臺(tái) 它們分布在主要的決策部門(mén) 它的功能是通過(guò)讀取物流控 制中心存儲(chǔ)的相關(guān)信息 將目標(biāo)信息動(dòng)態(tài)的顯示在電子地圖上 進(jìn)行空間和屬 性信息檢索 進(jìn)行地圖開(kāi)窗縮放等基本操作 查詢各位置生產(chǎn)進(jìn)程中的物資變 化 生產(chǎn)進(jìn)度等情況 發(fā)布物資 產(chǎn)品配送計(jì)劃 路徑信息等 2 3 現(xiàn)代物流與 GIS 的融合 2 3 12 3 1 地理信息系統(tǒng) 地理信息系統(tǒng) GISGIS 的發(fā)展 的發(fā)展 地理信息系統(tǒng)是集計(jì)算機(jī)科學(xué) 地理學(xué) 信息科學(xué)等學(xué)科為一體的新興邊 緣科學(xué) 它是以地理空間數(shù)據(jù)為基礎(chǔ) 采用地理模型分析方法 適時(shí)地提供多 種空間和動(dòng)態(tài)的地理信息 是一種為地理研究和地理決策服務(wù)的計(jì)算機(jī)技術(shù)系 統(tǒng) 并可作為應(yīng)用于各領(lǐng)域的基礎(chǔ)平臺(tái) 這種集成是對(duì)信息的各種加工 處理 過(guò)程的應(yīng)用 融合和交叉滲透 并且實(shí)現(xiàn)各種信息的數(shù)字化的過(guò)程 在 GIS 中 空間信息和屬性信息是不可分割的整體 它們分別描述地理實(shí) 體的兩面 以地理實(shí)體為主線組織起來(lái) 空間信息還包括了空間要素之間的幾 何關(guān)系 使 GIS 能夠支持一般管理信息系統(tǒng)所不能支持的空間查詢和空間分析 以便于制定規(guī)劃和決策 現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng) WebGIS 的興起更使其被越 GIS 在物流配送中的應(yīng)用 8 來(lái)越多的商業(yè)領(lǐng)域用來(lái)作為一種信息查詢和信息分析工具 GIS 技術(shù)本身也融 入了這些商業(yè)領(lǐng)域的通用模型 如 ARC INFO 的網(wǎng)絡(luò)分析模塊 因而 GIS 技 術(shù)在各個(gè)商業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用在深度上和廣度上不斷發(fā)展 事實(shí)上 凡是涉及到地 理分布的領(lǐng)域都可以應(yīng)用 GIS 技術(shù) 2 3 22 3 2 物流業(yè)的發(fā)展物流業(yè)的發(fā)展 隨著經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展 物流也向著現(xiàn)代化方向迅速發(fā)展 物流現(xiàn)代化不 僅是指物流手段 物流設(shè)施 設(shè)備等 和物流技術(shù)達(dá)到或接近世界先進(jìn)水平 還包括物流管理 包括物流組織 物流計(jì)劃的編制 物流運(yùn)輸方案的選擇 經(jīng) 濟(jì)指標(biāo)的確定 等等 的科學(xué)化 現(xiàn)代物流就是信息化 現(xiàn)代化 社會(huì)化的物流 它是指物流企業(yè)采用網(wǎng)絡(luò) 化的計(jì)算機(jī)技術(shù) 先進(jìn)的硬件設(shè)備 軟件系統(tǒng)以及現(xiàn)代化的管理手段 針對(duì)社 會(huì)需求 嚴(yán)格地安客戶要求進(jìn)行一系列的分類 編輯 分工 倉(cāng)儲(chǔ) 配貨 運(yùn) 輸?shù)?現(xiàn)代物流作為一種先進(jìn)的組織方式和管理技術(shù) 已經(jīng)被認(rèn)為是企業(yè)在降低 物資消耗 提高勞動(dòng)生產(chǎn)率以外重要的 第三利潤(rùn)源 它通過(guò)降低流通費(fèi)用 縮短流通時(shí)間 可以整合企業(yè)價(jià)值鏈 延伸企業(yè)的控制能力 加快企業(yè)資金周 轉(zhuǎn)為企業(yè)創(chuàng)造新的利潤(rùn) 企業(yè)為了降低成本 提高效率就必須把各種有利于企業(yè)發(fā)展的技術(shù) 包括 GIS 技術(shù) 融合到物流管理過(guò)程中 對(duì)提高企業(yè)管理水平和實(shí)行對(duì)各種數(shù)據(jù)高 效的統(tǒng)計(jì)分析 并對(duì)其中涉及的問(wèn)題如運(yùn)輸線路的選擇 倉(cāng)庫(kù)位置的選擇 倉(cāng) 庫(kù)的容量與設(shè)置 合理裝卸策略 運(yùn)輸車輛的調(diào)度和投遞路線的選擇等進(jìn)行有 效的管理與決策 這樣才符合現(xiàn)代物流的要求 才有助于物流企業(yè)有效的利用 現(xiàn)有資源 尤其在電子商務(wù)環(huán)境下 供應(yīng)商必須全面 準(zhǔn)確 動(dòng)態(tài)地掌握散布在全國(guó) 各個(gè)中轉(zhuǎn)倉(cāng)庫(kù) 經(jīng)銷商 零售商以及各種運(yùn)輸環(huán)節(jié)之中的產(chǎn)品流動(dòng)狀況 并以 此制定生產(chǎn)和銷售計(jì)劃 及時(shí)調(diào)整市場(chǎng)策略 因此電子商務(wù)的發(fā)展更加推動(dòng)了 現(xiàn)代物流業(yè)迅速興起 隨著社會(huì)的發(fā)展 科技的進(jìn)步 地理信息系統(tǒng) GIS 技術(shù)必將成為物流管理中不可缺少的一部分 那么 把 GIS 技術(shù)融入到物流配送的過(guò)程中 就能更容易地處理物流配送 GIS 在物流配送中的應(yīng)用 9 中貨物的運(yùn)輸 倉(cāng)儲(chǔ) 裝卸 送遞等各個(gè)環(huán)節(jié) 如圖 2 并對(duì)其中涉及的問(wèn)題 如運(yùn)輸路線的選擇 倉(cāng)庫(kù)位置的選擇 倉(cāng)庫(kù)的容量設(shè)置 合理裝卸策略 運(yùn)輸 車輛的調(diào)度和投遞路線的選擇等進(jìn)行有效的管理和決策分析 這樣才符合現(xiàn)代 物流的要求 才有助于物流配送企業(yè)有效地利用現(xiàn)有資源 降低消耗 提高效 率 實(shí)際上 隨著電子商務(wù) 物流和 GIS 本身的發(fā)展 GIS 技術(shù)將成為全程物 流管理中不可缺少的組成部分 圖圖 2 物流配送過(guò)程物流配送過(guò)程 GIS 在物流配送中的應(yīng)用 10 3 智能配送體系及優(yōu)化調(diào)度模型 3 1 智能配送體系 隨著大批量 少批次的物流活動(dòng)逐步被小批量 多批次的物流配送所取代 企業(yè)為了降低成本 提高效益 物流智能配送體系就越來(lái)越重要了 物流智能 配送體系就是運(yùn)用 GIS 技術(shù) 計(jì)算機(jī)技術(shù) 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)等 依托高精度的電子 地圖 對(duì)物流配送業(yè)務(wù)進(jìn)行管理 其體系結(jié)構(gòu)圖如 3 所示 圖圖 3 智能配送體系結(jié)構(gòu)圖智能配送體系結(jié)構(gòu)圖 智能配送體系就是通過(guò)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)配送業(yè)務(wù)的信息化處理 將所有受理 的業(yè)務(wù)中所收集到的信息進(jìn)行匯總整理 在調(diào)度過(guò)程中根據(jù)整理好的數(shù)據(jù)生產(chǎn) 最佳的調(diào)度方案 從而實(shí)現(xiàn)車輛裝載及運(yùn)輸線路的統(tǒng)一安排 并對(duì)在執(zhí)行任務(wù) 的車輛進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控 能夠?qū)ζ溥M(jìn)行實(shí)時(shí)的動(dòng)態(tài)調(diào)度 進(jìn)而滿足現(xiàn)實(shí)需求的變 化 從配送業(yè)務(wù)流程的分析中 可以提煉出智能配送體系需要實(shí)現(xiàn)的功能 如 圖 4 有 1 配送信息資源收集處理 系統(tǒng)可以根據(jù)前臺(tái)受理 網(wǎng)絡(luò)訂單 自提貨 及送貨信息等多種途徑收集客戶信息 然后對(duì)這些信息進(jìn)行歸類整理 確定信 GIS 在物流配送中的應(yīng)用 11 息類別 系統(tǒng)根據(jù)不同的信息類別將信息分發(fā)到不同的職能部門(mén)進(jìn)行處理 2 優(yōu)化調(diào)度管理 包括配載和配送線路的最優(yōu)化 配送業(yè)務(wù)要求按時(shí)或 盡快的將貨物交到客戶的手中 而貨物的配載和送貨路線的規(guī)劃是配送業(yè)務(wù)的 主要組成部分 貨物的配載和送貨路線的規(guī)劃是緊密聯(lián)系在一起的 貨物配載 必須根據(jù)車輛的裝載能力和車輛的行駛線路進(jìn)行分配的 而車輛的行駛線路是 根據(jù)各種需求信息和道路信息分析出的車輛最佳行駛路線 確保運(yùn)輸車輛的裝 載率較高 且配送在能夠滿足客戶需求的情況下達(dá)到配送成本最低化和綜合目 標(biāo)最優(yōu)化 3 實(shí)時(shí)監(jiān)控調(diào)度管理 通過(guò) GIS GPS 等技術(shù) 實(shí)時(shí)地將道路信息 車 輛信息以及行駛信息等進(jìn)行收集 存儲(chǔ) 處理 能夠隨時(shí)獲知正在執(zhí)行任務(wù)的 所有車輛的情況 幫助調(diào)度監(jiān)控人員對(duì)車輛進(jìn)行實(shí)時(shí)地調(diào)度管理 4 對(duì)客戶進(jìn)行服務(wù) 建立完善的客戶管理模塊 將客戶的相關(guān)信息 詳 細(xì)地址 單位 電話 手機(jī) 郵箱等 存入數(shù)據(jù)庫(kù)中 建立客戶檔案 對(duì)各類 信息進(jìn)行存儲(chǔ) 分析 方便以后改進(jìn)作業(yè)流程 通過(guò)客戶的滿意度 5 各種費(fèi)用的管理 收集到客戶委托配送消息后 根據(jù)貨物的重量 貨 物的性質(zhì) 需要配送的距離 確定對(duì)客戶收取的費(fèi)用總和 并對(duì)費(fèi)用信息進(jìn)行 圖圖 4 智能配送系統(tǒng)主要功能智能配送系統(tǒng)主要功能 GIS 在物流配送中的應(yīng)用 12 保存 為以后財(cái)務(wù)匯總 查詢等做準(zhǔn)備 智能配送體系與現(xiàn)有的配送方式相比 智能配送體系的優(yōu)勢(shì)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效 益主要體現(xiàn)在 合理化管理可以減輕調(diào)度人員和司機(jī)的勞動(dòng)強(qiáng)度 合理化調(diào)度可以降低運(yùn)輸成本 時(shí)滿足客戶需求 提高物流配送的服務(wù)質(zhì) 量 實(shí)現(xiàn)物流配送的準(zhǔn)確性 及時(shí)性和專業(yè)性 提高工作效率 縮短總體配送時(shí)間 總體配送時(shí)間 調(diào)度時(shí)間 運(yùn)輸時(shí)間 提高物流企業(yè)的決策分析能力 降低社會(huì)物流成本 提高經(jīng)濟(jì)效益 進(jìn)而 增強(qiáng)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力 3 2 物流智能配送的優(yōu)化調(diào)度 物流配送中最主要的問(wèn)題之一就是車輛調(diào)度問(wèn)題 它是指在客戶需求位置 已知的情況下 確定車輛在配送過(guò)程中的行駛路線 達(dá)到運(yùn)輸線路最短或運(yùn)輸 成本最低化 這將直接影響到配送的效率 服務(wù)質(zhì)量和配送成本或企業(yè)效益 因此在配送系統(tǒng)中 實(shí)現(xiàn)優(yōu)化調(diào)度將會(huì)成為整個(gè)配送系統(tǒng)的核心部分 調(diào)度可分為直送式調(diào)度 點(diǎn)到點(diǎn) 多客戶點(diǎn)調(diào)度 一對(duì)多 在途調(diào)度三 種調(diào)度方式 1 直送式調(diào)度 當(dāng)某個(gè)客戶的貨物量過(guò)大時(shí) 達(dá)到車輛的最大裝載量 即車輛滿載情況下 時(shí) 采用直送式配送 直送式調(diào)度只對(duì)應(yīng)一個(gè)客戶點(diǎn)進(jìn)行配送 配送一般分為兩步執(zhí)行 首先是 進(jìn)行車輛的選擇 根據(jù)需要配載貨物重量 體積和類型來(lái)選擇車輛 第二步是 選擇運(yùn)輸線路 根據(jù)不同的道路情況 例如道路的正常車流量 等級(jí)等 利用 GIS 系統(tǒng)中常用的最短路徑功能可直接求取最短線路 2 多客戶點(diǎn)調(diào)度 多客戶點(diǎn)調(diào)度就是配送企業(yè)對(duì)應(yīng)有多個(gè)需求點(diǎn) 客戶點(diǎn) 時(shí)的情況下 各 客戶所需要的貨物量又不大 在這樣的情況下就需要對(duì)多個(gè)客戶的貨物進(jìn)行配 送 這就需要考慮到多種約束條件 合理地選擇車輛 還要根據(jù)車輛的最優(yōu)行 駛線路 對(duì)貨物進(jìn)行有序裝載 3 在途調(diào)度 GIS 在物流配送中的應(yīng)用 13 再涂調(diào)度問(wèn)題屬于信息動(dòng)態(tài)變化類型的問(wèn)題 信息變化的主要有 道路情 況的變化 客戶信息變化 例如 客戶的更新或丟失 貨物需求量的變化 送 貨時(shí)間的變化 送貨地點(diǎn)的變化等 等 但是當(dāng)這些變化的信息一旦明確已知 后 就可以把原本動(dòng)態(tài)車輛調(diào)度問(wèn)題轉(zhuǎn)化為靜態(tài)車輛調(diào)度問(wèn)題來(lái)解決 3 3 優(yōu)化調(diào)度模型基本結(jié)構(gòu) 物流配送車輛調(diào)度問(wèn)題的構(gòu)成要素主要包括貨物 車輛 配送企業(yè) 配送中 心 客戶 運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò) 約束條件和目標(biāo)函數(shù)等 l 貨物 貨物是配送的對(duì)象 可將每個(gè)客戶需求 或供應(yīng) 的貨物看成一批貨物 每 批貨物都包括名稱 性質(zhì) 包裝 重量 體積 要求送到 或取走 的時(shí)間和地 址等屬性 2 車輛 車輛是貨物的運(yùn)載一具 其土要屬性包括 車輛的類型 車輛的最大載重 車輛的裝載容積 車速等 車輛的類型有通用和專用之分 其中 裝載量和裝 載容積屬性 是進(jìn)行車輛裝載決策的主要依據(jù) 3 配送中心 配送中心是指進(jìn)行集貨 配貨 配裝 送貨作業(yè)的指揮中心地 在不同的 配送系統(tǒng)中 配送中心的數(shù)最可以只有一個(gè) 也可以有多個(gè) 同時(shí) 對(duì)于某個(gè)配 送中心 其供應(yīng)的貨物可能有一種 也可能有多種 4 客戶 客戶是指貨物的需求方或供應(yīng)方 可以是一般用戶 也可以是下屬倉(cāng)庫(kù) 零售商店等 客戶的屬性包括需求貨物的數(shù)量 需求貨物的時(shí)間 需求貨物的 次數(shù)及需求貨物的滿足程度等 其中 客戶對(duì)配送時(shí)間的要求可分為以下兒種 情況 無(wú)時(shí)間限制 有時(shí)間限制 并要求只能在指定的時(shí)間 也稱為硬時(shí)間窗 內(nèi)完成任務(wù) 有時(shí)間限制 但可以不遵守 也稱為軟時(shí)間窗 只是違反時(shí)要給予一定 的懲罰 5 運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò) GIS 在物流配送中的應(yīng)用 14 運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)是由頂點(diǎn) 指配送企業(yè) 客戶 無(wú)向邊和有向弧 道路 組成的 邊 弧的屬性包括方向 權(quán)值和交通流量限制等 某運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)中可能僅有無(wú)向邊 也可能僅含有向弧 還可能既有無(wú)向邊 又含有向弧 運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)中邊或弧的權(quán) 值可以表示距離 時(shí)間或費(fèi)用 邊或弧的權(quán)值變化分為以下兒種情況 固定 即不隨時(shí)間和車輛的不同而變化 隨時(shí)間不同而變化或者隨車輛的不同而變化 既隨時(shí)間不同而變化 又隨車輛不同而變化 6 約束條件 配送車輛調(diào)度問(wèn)題的約束條件土要包括 滿足所有客戶對(duì)貨物品種 數(shù)量的要求 滿足客戶對(duì)貨物到達(dá)時(shí)間范圍的要求 車輛在配送過(guò)程中的實(shí)際載貨量不得超過(guò)車輛的最大允許裝載量和車輛 容積 在配送企業(yè)現(xiàn)有運(yùn)力范圍內(nèi) 在道路通過(guò)允許的條件下 7 優(yōu)化目標(biāo) 對(duì)配送車輛調(diào)度問(wèn)題 可以選用一個(gè)指標(biāo) 也可以選用多個(gè)指標(biāo) 經(jīng)常選 用的優(yōu)化有 配送的總距離最短 配送里程與配送車輛的耗油量 磨損程度以及司機(jī) 疲勞程度等直接相關(guān) 它直接決定運(yùn)輸?shù)某杀?對(duì)配送業(yè)務(wù)的經(jīng)濟(jì)效益有很大 影響 由于配送距離計(jì)算方便 因此 它是確定配送路線時(shí)使用最多的一個(gè)指 標(biāo) 配送車輛的利用率最大 即將配送貨物的重量 體積與車輛的載重率和 載重體積結(jié)合起來(lái)考慮 以所有配送車輛的空間利用率或載重利用率最大為目 標(biāo) 一般為載重利用率 綜合費(fèi)用最低 降低綜合費(fèi)用是實(shí)現(xiàn)配送業(yè)務(wù)經(jīng)濟(jì)效益的基本要求 在 物流配送中 與取 送貨有關(guān)的費(fèi)用包括 車輛維護(hù)和行駛費(fèi)用 道路交通管 理費(fèi) 貨物裝卸費(fèi)用 有關(guān)人員工資費(fèi)用等 準(zhǔn)時(shí)性最高 在現(xiàn)代配送業(yè)務(wù)中 很多客戶對(duì)交貨時(shí)間的要求越來(lái)越嚴(yán) GIS 在物流配送中的應(yīng)用 15 格 為了提高配送的服務(wù)質(zhì)童 很多配送企業(yè)都己將配送準(zhǔn)時(shí)性最高作為確定 配送路線的目標(biāo) 3 4 優(yōu)化調(diào)度模型的構(gòu)造 從前面的分析中 可以看出 現(xiàn)實(shí)中物流配送企業(yè)的車輛調(diào)度作業(yè)很復(fù)雜 它涉及多方面的約束條件與用戶需求 包括貨物需求斌 發(fā)送量 車輛容量限 制 時(shí)間限制等等 根據(jù)這些分析 本文對(duì)優(yōu)化調(diào)度問(wèn)題的界定如下 在一個(gè)存在供求關(guān)系的系統(tǒng)中 有一個(gè)配送企業(yè) 若干個(gè)客戶 該配送企 業(yè)配有若干輛車 在營(yíng)業(yè)時(shí)間內(nèi) 配送企業(yè)對(duì)一定區(qū)域范圍內(nèi)的客戶進(jìn)行物流 配送服務(wù) 根據(jù)客戶要求向貨物需求點(diǎn)執(zhí)行配送任務(wù) 車輛從配送企業(yè)出發(fā)依 次訪問(wèn)各個(gè)客戶 每輛車的一次載重量不能超過(guò)其額定載重星 且每個(gè)貨物要 在客戶要求的時(shí)間范圍內(nèi)得到配送 要求合理調(diào)度車輛 安排車輛裝載和乍輛 的出行時(shí)間及行車路線 使整個(gè)配送過(guò)程實(shí)現(xiàn)優(yōu)化 3 4 13 4 1 模型構(gòu)造模型構(gòu)造 為建立接近實(shí)際情況的物流配送車輛優(yōu)化調(diào)度模型 現(xiàn)假設(shè)配送企業(yè)位置 需求點(diǎn)位置和道路等己知的情況下 對(duì) m 輛車 n 個(gè)客戶點(diǎn) 確定車輛分配 每 輛車負(fù)責(zé)的客戶點(diǎn) 及每輛車的行駛路線 同時(shí)滿足下列條件 l 所有車輛路線的起始點(diǎn)和終止點(diǎn)都是配送始發(fā)點(diǎn) O 2 每個(gè)客戶有一個(gè)非負(fù)的貨物需求量 3 一輛車可以為多個(gè)客戶服務(wù) 4 每輛車要在客戶要求的時(shí)間范圍內(nèi)送到各客戶點(diǎn) 變量和參數(shù)符號(hào)說(shuō)明 n 表示配送需求點(diǎn)的數(shù)目 即客戶點(diǎn) i j 均表示車輛需要經(jīng)過(guò)的某個(gè)客戶點(diǎn) i j 0 l 2 3 n 其中 將配送 企業(yè)看作一個(gè)特殊客戶點(diǎn) 當(dāng) i 0 或 j 0 時(shí) 該點(diǎn)表示為配送企業(yè)點(diǎn) k 表示執(zhí)行配送任務(wù)的某一輛車 k l 2 K K 表示使用的車輛數(shù)目 qi 表示客戶點(diǎn) i 的貨物重量 vi 表示客戶點(diǎn) i 的貨物體積大小 GIS 在物流配送中的應(yīng)用 16 ETi LTi 為客戶點(diǎn) i 要求貨物送到的時(shí)間范圍 其中 ETi 為最早到達(dá)時(shí) 間 LTi 為最晚到達(dá)時(shí)間 STi 表示車輛在客戶點(diǎn) i 服務(wù)的時(shí)間 通常服務(wù)時(shí)間與客戶點(diǎn) i 的貨物量 有關(guān)系 為方便表達(dá) 本文以正比關(guān)系表示兩者的關(guān)系 Qk 表示車輛 k 的最大載重 為方便計(jì)算 可將車輛看為同一型號(hào)的車 載重量相同 Vk 表示車輛 k 的最人體積容量 同一型號(hào)的車輛 其體積容最相同 Cij 表示客戶點(diǎn) i 到客戶點(diǎn) j 的運(yùn)輸成本 它也可表示為客戶點(diǎn) i 到 j 的運(yùn) 輸距離 運(yùn)輸時(shí)間等 但通常認(rèn)為運(yùn)輸成本是與運(yùn)輸距離成一定比例關(guān)系 因 此 本模型中直接以距離表示來(lái)說(shuō)明問(wèn)題 即 i 到 j 的距離與 Cij 為 l 1 關(guān)系 而當(dāng) i j 時(shí) Cij 0 Si 車輛到達(dá)客戶點(diǎn) i 的時(shí)間 w1 車輛剩余載重的懲罰系數(shù) w2 早到等待的懲罰系數(shù) w3 遲到的懲罰系數(shù) b 裝卸耗時(shí)與貨物量的比率關(guān)系 b 0 3 4 23 4 2 數(shù)學(xué)模型 數(shù)學(xué)模型 3 4 33 4 3 模型說(shuō)明 模型說(shuō)明 式 1 為目標(biāo)函數(shù) 它將各項(xiàng)最低化目標(biāo)綜合進(jìn)行考慮 包括距離最少化 GIS 在物流配送中的應(yīng)用 17 空載率最低化和配送時(shí)間最準(zhǔn)時(shí)化 其中 表示車輛運(yùn)輸距離或運(yùn)輸成本 這與 Cij 所代表的 意義相關(guān) 為清晰地說(shuō)明問(wèn)題 本文直接以 Cij 表示 i 到 j 的距離進(jìn)行問(wèn)題研究 表示車輛的剩余載重代價(jià) 表示車輛到達(dá)每個(gè)客戶點(diǎn) i 的 時(shí)間 應(yīng)該在客戶 i 要求的時(shí)間范圍 ETi LTi 內(nèi)到達(dá) 否則對(duì)其進(jìn)行懲罰 當(dāng) 懲罰系數(shù)為無(wú)窮大時(shí) 即為硬時(shí)間窗問(wèn)題 表示不滿足時(shí)間要求的話 即為不 可行解 式 2 7 為模型的約束條件 式 2 表示車輛 k 是否從客戶點(diǎn) i 處行駛至客戶點(diǎn) j 處 如果是則為 1 否則 為 0 式 3 表示客戶點(diǎn) i 的貨物是否由車輛 k 來(lái)運(yùn)輸 如果是則為 1 否則為 0 式 4 表示車輛 k 運(yùn)輸?shù)呢浳镏亓靠偤筒荒艹^(guò)車輛 k 的最大載重能力 式 5 表示一乍輛 k 運(yùn)輸?shù)呢浳矬w積總和不能超過(guò)車輛 k 的體積裝載能力 式 6 表示車輛 k 在客戶點(diǎn) i 停留的時(shí)間 與該客戶的貨物需求童成正比 式 7 表示使用的車輛數(shù)目 K 應(yīng)不超過(guò)配送企業(yè)的現(xiàn)有車輛數(shù)目 m 該模型具有一定的通用性 根據(jù)現(xiàn)實(shí)中不同的需求情況 可以對(duì)日標(biāo)函數(shù) 中的懲罰系數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置 將其轉(zhuǎn)化為不同類型的問(wèn)題 即對(duì) w1 w2 w3 的值根據(jù)追求的目標(biāo)不同 進(jìn)行改變 其中 當(dāng) w1 w2 w3 極小時(shí) 目標(biāo)函數(shù)可以簡(jiǎn)化為 當(dāng) w1 w2 w3 極大時(shí) 目標(biāo)函數(shù)可以簡(jiǎn)化為 具體的參數(shù)設(shè)置需根據(jù)具體應(yīng)用的要求來(lái)設(shè)定 隨著越來(lái)越多的客戶對(duì)物 流配送企業(yè)提出即時(shí)配送的配送要求 是否能做到準(zhǔn)時(shí)配送成為考查現(xiàn)代配送 企業(yè)服務(wù)水平的一項(xiàng)重要指標(biāo) 因此 客戶所提出的時(shí)間表 將成為配送企業(yè) 對(duì)配送車輛制定調(diào)度計(jì)劃的重要依據(jù) GIS 在物流配送中的應(yīng)用 18 3 5 目標(biāo)適應(yīng)度函數(shù)設(shè)計(jì) 從前面的模型構(gòu)造中 已經(jīng)發(fā)現(xiàn)求解優(yōu)化調(diào)度模型的目標(biāo)是多樣化的 可 以是費(fèi)用最少 車輛使用率最大 也可以是服務(wù)窗時(shí)間最優(yōu)先滿足 通用的目 標(biāo)函數(shù)如下式所示 在各子目標(biāo)前修改適當(dāng)?shù)臋?quán)重 可以得到不同的優(yōu)化日標(biāo) 其中 當(dāng) w1 w2 w3 極小或者極大時(shí) 目標(biāo)函數(shù)會(huì)成為僅考慮運(yùn)輸距離的問(wèn) 題或者不考慮距離而僅考慮車輛載重率及配送時(shí)間的問(wèn)題 因此 為了使各子 目標(biāo)不被邊緣化 需要平衡各自之間的比重 為了能與配送行駛距離更好的聯(lián) 系起來(lái) 可以令 w2 車輛的平均行駛速度 李怡 2006 同時(shí)另 w3 為無(wú)窮大 即必須在規(guī)定的最晚時(shí)間內(nèi)到達(dá) 可以早到等待 但不能延遲到達(dá) 以一個(gè)例子模擬上面所設(shè)計(jì)的算法的執(zhí)行步驟 基本數(shù)據(jù)為 設(shè)有一個(gè)貨物 調(diào)度中心 營(yíng)業(yè)時(shí)間為 8 00 22 00 現(xiàn)有 8 個(gè)需求客戶 各客戶的需求量為 qi 單位 噸 服務(wù)時(shí)間窗范圍 ETi LTi 客戶需求信息由表 3 3 給出 調(diào)度中心及各客戶之間的距離由表 3 4 給出 假設(shè)客戶點(diǎn)配送停留時(shí)間 STi 單位 小時(shí) 與 qi 成 3 10 比例 這些客戶需求由容量為 5 噸的同種類車輛完成 服務(wù) 汽車平均速度為 40km h 迭代次數(shù)設(shè)為 100 且調(diào)度中心派出車輛執(zhí)行 調(diào)度的時(shí)間根據(jù)需求不斷變化 表表 3 3 3 3 客戶需求信息客戶需求信息 客戶點(diǎn) i 12345678 需求量 qi 噸 0 710 50 71 52 50 251 配送停留時(shí)間 STi 小時(shí) 0 210 30 150 210 450 750 0750 3 預(yù)定配送到達(dá) 時(shí)間范圍 ETi LTi 09 00 10 00 11 00 13 00 14 00 17 00 13 00 15 00 09 00 12 00 10 00 14 00 12 00 15 00 09 00 12 00 表表 3 3 一一 4 4 距離信息距離信息 km km GIS 在物流配送中的應(yīng)用 19 距離 Cij 012345678 0020303845100508040 120033205025385550 230330385050383838 338203805025454575 445505050050383850 5100255025500354538 650383845383503550 780553845384535050 840503875503850500 計(jì)算結(jié)果為 考慮時(shí)間窗的情況下 計(jì)算結(jié)果為 01582730640 即共需要 2 輛車 路徑 總長(zhǎng) 375km 車輛 1 的行駛順序?yàn)?配送中心 0 客戶 l 客戶 5 客戶 8 客戶 2 客戶 7 客戶 3 配送中心 0 最佳出發(fā)時(shí)間為 8 55 車輛 2 的行駛順序?yàn)?配送中心 0 客戶 6 客戶 4 配送中心 0 最佳出發(fā)時(shí)間為 12 18 根據(jù)生成的 配送路線 則客戶貨物的裝載也可以得到 車輛 1 的客戶貨物裝載順序?yàn)?客 戶 3 客戶 7 客戶 2 客戶 8 客戶 5 客戶 1 車輛 2 的客戶貨物裝載順序?yàn)?客戶 4 客戶 6 車輛 l 的裝載任務(wù)必須在 8 55 之前完成 車輛 2 的裝載任務(wù)必 須在 12 18 之前完成 不耽誤車輛的最佳出發(fā)時(shí)間 不考慮時(shí)間窗的情況下 將時(shí)間懲罰系數(shù)設(shè)為 0 則計(jì)算結(jié)果為 01358027640 即共需 2 輛車 路徑總長(zhǎng)為 329km 車輛 1 的行駛順序?yàn)?配送 中心 0 客戶 1 客戶 3 客戶 5 客戶 8 配送中心 0 車輛 2 的行駛順序?yàn)?配送中心 0 客戶 2 客戶 7 客戶 6 客戶 4 配送中心 0 同樣的 車輛 1 的 客戶貨物裝載順序?yàn)?客戶 8 客戶 5 客戶 3 客戶 1 車輛 2 的貨物裝載為 客戶 4 客戶 6 客戶 7 客戶 2 算法生成的裝載順序是根據(jù)貨物送達(dá)順序 先送后裝 的原則給出的參考 裝載順序 在實(shí)際裝載過(guò)程中 還需要通過(guò)人 l 的干預(yù) 考慮 貨物重不壓輕 大不壓小 貨物堆放重心平衡等因素 進(jìn)行實(shí)際的裝載工作 3 6 優(yōu)化調(diào)度模型算法的應(yīng)用 l 在系統(tǒng)設(shè)計(jì)界面中加入 GIS 組件 以實(shí)現(xiàn)物流地理數(shù)據(jù)的顯示 分析 2 基于 GIS 提供的實(shí)際地理基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 實(shí)現(xiàn)優(yōu)化調(diào)度的基本問(wèn)題 最短路徑 GIS 在物流配送中的應(yīng)用 20 問(wèn)題 在進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度決策時(shí) 首先要確定調(diào)度模型涉及的算法參數(shù) 在 GIS 中 距離參數(shù)必須通過(guò)空間數(shù)據(jù)的計(jì)算得到客戶點(diǎn)及配送企業(yè)點(diǎn)的兩兩之間的實(shí)際 路徑距離 兩點(diǎn)之間的路徑可以有很多條 在進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度的時(shí)候 必須保證 車輛走最短的路程 這是總成本最低的保證 同時(shí)也是總路徑最短的保證 那 么求解任意兩點(diǎn)之間的最短路徑就成了解決優(yōu)化調(diào)度問(wèn)題的基礎(chǔ) 最短路徑不僅僅指一般地理意義上的距離最短 還可以引中到其他的度量 如時(shí)間 費(fèi)用 線路容量等 相應(yīng)地 最短路徑問(wèn)題就成為最快路徑問(wèn)題 最 低費(fèi)用問(wèn)題等 無(wú)論是計(jì)算最短路徑還是最佳路徑 其算法都是一致的 不同 之處在于有向圖中每條弧段的權(quán)值設(shè)置 如果需要計(jì)算最短路徑 則權(quán)值設(shè)置為兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的實(shí)際距離 而要計(jì)算最佳 路徑 則可以將權(quán)值設(shè)置為從起點(diǎn)到終點(diǎn)的時(shí)間或費(fèi)用 因此 無(wú)論是距離最 短 時(shí)間最快還是費(fèi)用最低 它們的核心算法都是最短路徑算法 假設(shè)道路的 通行質(zhì)量是相同的 而且是隨時(shí)間也沒(méi)有變化 那么 行車時(shí)間和距離之間就 存在著簡(jiǎn)單的正比關(guān)系 要計(jì)算兩點(diǎn)之間的行車時(shí)問(wèn) 只要知道兩點(diǎn)之間的距 離就可以了 這樣 問(wèn)題就集中在求兩點(diǎn)之間的距離了 最短路徑問(wèn)題是 GIS 網(wǎng)絡(luò)分析中的最基本最關(guān)鍵的問(wèn)題 本文研究過(guò)程中 采用 GIS 最短路分析功能獲得目標(biāo)點(diǎn)間距離信息 為后續(xù)調(diào)度決策做準(zhǔn)備 3 將最短路分析得到的實(shí)際路程距離作為優(yōu)化調(diào)度模型中的距離參數(shù) q 對(duì)算法的迭代次數(shù) 車輛速度等參數(shù)進(jìn)行設(shè)置 利用采集到的客戶需求信息 如 貨物需求量 配送時(shí)間段等分別對(duì)應(yīng)到模型中的各個(gè)參數(shù) 進(jìn)行算法的運(yùn)算 制定出優(yōu)化調(diào)度的方案 然而 實(shí)際配送過(guò)程中 配送企業(yè)的客戶需求信息是不斷變化的 路網(wǎng)中 的交通流量也每時(shí)每刻都在變化 初始調(diào)度計(jì)算出的最優(yōu)結(jié)果往往在實(shí)際運(yùn)行中 并不是最合適的線路 不能滿足實(shí)際配送業(yè)務(wù)和客觀變化的需求 因此 調(diào)度的 過(guò)程井不僅僅是事先性和一次性的 需要不斷對(duì)行駛中的車輛進(jìn)行監(jiān)控和實(shí)時(shí) 調(diào)度 必須根據(jù)動(dòng)態(tài)條件進(jìn)行運(yùn)輸路線選擇 這一動(dòng)態(tài)調(diào)度的實(shí)現(xiàn)需要在車輛 監(jiān)控系統(tǒng)的支持下 依靠 GIS GPS 等多種技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn) 在信息動(dòng)態(tài)變化的條件 下解決在途調(diào)度問(wèn)題 通?？捎脙煞N調(diào)度策略 一種是整體重新調(diào)度策略 另一 GIS 在物流配送中的應(yīng)用 21 種是局部調(diào)整調(diào)度策略 劉云霞 2004 所謂整體重新調(diào)度 是當(dāng)出現(xiàn)新的需 求或特殊情況時(shí) 按照初始調(diào)度的策略對(duì)所有在途車輛重新生成調(diào)度方案 即 將所有在途車輛看作一個(gè)整體 按照靜態(tài)調(diào)度的思想來(lái)考慮新情況 這種調(diào)度 策略的優(yōu)點(diǎn)是整體調(diào)度策略得到優(yōu)化 但是在這種策略下 在途調(diào)度牽一發(fā)而 動(dòng)全身 如果整個(gè)調(diào)度系統(tǒng)在調(diào)度過(guò)程接收新信息比較頻繁 那么其算法調(diào)用 的次數(shù)也會(huì)很頻繁 這將可能由于沒(méi)有重新優(yōu)化所需時(shí)間和計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)空間導(dǎo) 致很多信息無(wú)法進(jìn)行處理 因此整體重新調(diào)度策略在實(shí)際中是不可取的 另一