物流配送車輛路徑問(wèn)題模型及算法研究.pdf

1、物流企業(yè)為了節(jié)約成本和保護(hù)環(huán)境，必須將先進(jìn)的物流理論和物流技術(shù)引入企業(yè)的生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)管理中，作為實(shí)現(xiàn)物流合理化的重要內(nèi)容和手段，研究車輛路徑問(wèn)題有助于企業(yè)降低物流成本、提高運(yùn)作效率、提高客戶滿意度。車輛路徑問(wèn)題將運(yùn)籌學(xué)理論與管理實(shí)踐緊密地結(jié)合在一起，是近半個(gè)世紀(jì)以來(lái)運(yùn)籌學(xué)領(lǐng)域最成功的研究之一。以往對(duì)車輛路徑問(wèn)題的研究都是將前向物流和逆向物流中的車輛路徑問(wèn)題分開考慮，而實(shí)際中的企業(yè)或客戶為了節(jié)約成本和保護(hù)環(huán)境需將兩者結(jié)合起來(lái)運(yùn)作。本文研究幾

2、類物流配送車輛路徑問(wèn)題的模型和算法，在分析其理論和實(shí)踐背景的基礎(chǔ)上，提出其數(shù)學(xué)模型，并構(gòu)造了幾種有效的亞啟發(fā)式算法求解相關(guān)問(wèn)題。其中同時(shí)送貨和取貨車輛路徑問(wèn)題有效整合了前向物流和逆向物流的車輛路徑問(wèn)題，本文在不確定性信息條件下，研究了同時(shí)送貨和取貨車輛路徑問(wèn)題的三種特殊情形，建立了相關(guān)的不確定性模型，給出了求解算法，并用數(shù)值實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)了模型和算法的有效性。本文的主要研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新成果如下： (1)基于改進(jìn)差分進(jìn)化算法的同時(shí)送貨和取

3、貨車輛路徑問(wèn)題研究現(xiàn)有的車輛路徑問(wèn)題的模型不能完全描述同時(shí)送貨和取貨車輛路徑問(wèn)題的特征，提出同時(shí)送貨和取貨車輛路徑問(wèn)題的整數(shù)規(guī)劃數(shù)學(xué)模型；同時(shí)運(yùn)用改進(jìn)差分進(jìn)化算法求解該問(wèn)題；并用數(shù)值實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)該算法的有效性。 (2)基于改進(jìn)遺傳算法的帶時(shí)間窗的同時(shí)送貨和取貨問(wèn)題研究首次提出并建立了帶時(shí)間窗的同時(shí)送貨和取貨車輛路徑問(wèn)題(VRP-SDPTW)的混合整數(shù)規(guī)劃數(shù)學(xué)模型，可以將其轉(zhuǎn)換為其它經(jīng)典的車輛路徑問(wèn)題，同時(shí)采用改進(jìn)遺傳算法(IGA)求

4、解該問(wèn)題，數(shù)值實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該算法可以有效地求解VRP-SDPTW。 (3)基于復(fù)合最優(yōu)模型微粒群算法的車輛數(shù)目不確定的帶時(shí)間窗的車輛路徑問(wèn)題研究車輛數(shù)目不確定的帶時(shí)間窗的車輛路徑問(wèn)題是帶時(shí)間窗的同時(shí)送貨和取貨車輛路徑問(wèn)題的一種特殊情形，運(yùn)用復(fù)合最優(yōu)模型的微粒群算法求解該問(wèn)題，并用數(shù)值實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)該算法的有效性，同時(shí)與遺傳算法、分派算法等啟發(fā)式算法進(jìn)行比較。 (4)多車型隨機(jī)需求車輛路徑問(wèn)題研究在客戶需求為隨機(jī)條件下，研究具有

5、多種車型、每種車型有多輛車的車輛路徑問(wèn)題，提出該問(wèn)題的隨機(jī)規(guī)劃數(shù)學(xué)模型，在客戶服務(wù)不可分割的前提下，研究了區(qū)別于重新優(yōu)化策略的預(yù)優(yōu)化策略，并分析了預(yù)優(yōu)化策略的漸近性，結(jié)果表明預(yù)優(yōu)化策略可以在節(jié)約大量計(jì)算資源的前提下能獲得該問(wèn)題的高質(zhì)量解，并以預(yù)回路的期望成本作為目標(biāo)函數(shù)，分別設(shè)計(jì)了改進(jìn)的遺傳算法和差分進(jìn)化算法求解該問(wèn)題，通過(guò)大量數(shù)值實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了算法的有效性。 (5)模糊需求車輛路徑問(wèn)題研究模糊需求車輛路徑問(wèn)題是對(duì)傳統(tǒng)的確定性車輛路