乡村振兴背景下生鲜农产品上行集货路径优化研究

农产品上行“最先一公里”的集货问题是乡村经济发展中的重要一环,集货的效率直接影响农产品上行运输的经济成本。针对偏远农户集货成本高、集货不便问题,设计考虑农户协作的运输模式,建立协作距离最小化模型,实现偏远农户的协作匹配。在此基础上,以运输成本、货损成本、协作成本最小化为目标,建立农产品上行集货路径优化模型,并设计改进的节约里程-禁忌搜索算法进行求解。最后,案例分析的结果表明,本文所提出的模型和算法是有效的。

考虑用车紧急度的电动汽车充电引导及协调补偿策略

电动汽车(EV)车主在选择充电站时,由于对旅行成本和时间成本存在不同偏好,易造成一些站点拥挤,而其他站点闲置。此外,急需充电的车主无法获得优先,导致满意度极低。为此,基于交通路况对不同紧急充电需求的车主进行充电引导,通过协调补偿策略为具有紧急充电需求车主提供优先充电,并建立不同紧急充电需求的EV充电引导及协调补偿优化模型。采用连续平均算法和CPLEX求解器求出最优路径解,再结合基于参考点的第三代非支配遗传算法求解模型。以Nguyen-Dupius路网为例验证模型,并进行灵敏度分析,结果表明,尽管紧急充电需求引导及协调补偿优化模型会增加总旅行成本,但是车主的平均满意度明显升高,针对不同车主进行协调补偿,更体现协调补偿策略的有效性。

考虑灵活充电策略的带时间窗物流配送路径优化研究

电动汽车作为一种新型绿色交通运输工具,目前被广泛的应用于多种物流场景中.然而,电池容量有限、充电时间长以及配套设施不健全等问题制约着其在物流配送领域中的有效推广.为此,针对电动汽车的物流配送路径优化问题,引入一种部分充电策略,提出了考虑部分充电策略的带时间窗电动汽车物流配送路径优化问题,建立了该问题的整数规划模型,并设计混合模拟退火算法对其求解.最后,利用一个研究算例对模型和算法进行了测试和数值分析,验证了其有效性.

托盘装载约束下带时间窗的配送车辆路径优化研究

针对快递码放混乱等问题,本文引入可调节支撑结构高度的托盘作为装卸载体进行配送服务。首先,设计基于“砌墙”理论的托盘装载模式,提出托盘三维装载约束下配送车辆路径优化方案;其次,将装卸效率代入配送时间成本,构建平均车辆装载率最高和总成本最低的双目标优化模型;然后,结合托盘三维装载约束下配送车辆路径优化方案,设计托盘装载路径算法(Three-Dimensional Routing with Pallet,3DRP),并利用LN(LOH&NEE)三维装载算例进行验证,得到68.2%的装载率,验证了其在快递配送问题中的有效性;最后,本文对重庆市某快递公司的配送数据进行实例验证,方案最终结果显示,本文方法可以做到平均车辆装载率83.02%,且部分路径可以做到0时间惩罚成本。通过本文方案与传统三维装载方案的对比分析可知,将托盘作为载体进行快递三维装箱的优化可以兼顾车辆高装载率,并节约97.5%的时间惩罚成本,提高车辆利用率。

应急物资的无人机与车辆并行在线配送问题

针对应急配送中需求的实时、紧迫等特点,提出无人机与车辆并行配送的在线订单分配及路径优化问题。构建无人机与车辆并行配送的在线模型,运用竞争分析方法证明得到问题下界为1.5;基于重规划思想设计在线均衡算法,运用最坏情形分析法证明其竞争比为2.5;研究在线算法中调用的离线算法,建立离线问题模型并设计无人机优先均衡算法,在小规模情形下通过与CPLEX所求的最优解进行对比,验证其算法的有效性。最后,通过仿真实验进行在线均衡算法分析,结果显示在输入参数改变下其性能稳定。结论可为应急物资车辆与无人机并行配送提供在线优化策略。

时变网络下电动冷藏车配送优化研究

冷链物流是生鲜食品运输的关键环节,纯电动冷藏车作为冷链物流运输的主要工具,既能有效保证生鲜食品的质量,也符合国家“节能减排”的要求.为此,研究纯电动冷藏车参与的冷链物流配送问题.首先对时变网络下纯电动冷藏车的实际能耗进行综合分析,在车辆载重、电池容量和客户时间窗等约束条件下,建立总配送成本最小的优化模型;然后根据模型特点设计节约里程和禁忌搜索算法;最后结合重庆市某连锁超市的实际地理位置等数据验证模型和算法的有效性.

考虑外协策略的电动车辆路径优化研究

针对电动车充电时间较长,影响配送效率的缺点,提出一种考虑外协服务的混合配送策略,在电动车充电间隙将社会闲置运输资源整合到配送过程中。以最小化车辆固定成本、路径成本、时间窗惩罚成本和外协成本为目标,建立混合整数规划数学模型,并设计三阶段求解算法。结合重庆某物流企业进行实际配送案例分析,结果表明提出的外协策略能够减少总配送时间,有效地节约成本。

考虑外协服务的零售双渠道两级配送优化研究

近年来,线上销售市场逐渐成为零售企业的主攻方向,线上订单的配送效率也成为影响企业市场竞争力的关键因素,因此,如何实现低成本高效率的线上订单配送服务是零售企业亟需解决的难题。随着共享平台的发展,可将零售企业的线上需求与线下闲置的社会物流资源进行耦合,以此实现具有成本效益的线上订单配送服务。提出考虑外协服务的零售双渠道两级配送方案,即将社会中闲置可用的物流资源作为协作车辆和自营车辆完成线上订单的配送,建立以最小化配送总成本为目标的两级配送模型,并采用多阶段算法对模型求解。以重庆某超市为例对模型与算法进行验证,并对影响总成本的参数进行灵敏度分析。结果表明,通过外协服务的零售双渠道两级配送模式,可大幅减少配送自营车辆的行驶距离、配送时间及总成本,达到降本增效的目的。

带硬时间窗的O2O生鲜外卖即时配送路径优化

针对线上到线下(O2O)生鲜外卖订单动态性高和配送服务时效性强的特征,建立以配送距离最小为目标,带硬时间窗的O2O生鲜外卖即时配送路径优化模型。根据硬时间窗的要求和合单配送思想,设计滚动时域延迟配送算法进行求解。通过大量数值仿真实验验证了该算法在实际网络与一般仿真网络中均具有有效性,并且配送距离比滚动时域非延迟配送算法短。通过对各项参数的敏感性分析,发现滚动时域时长不宜过长或过短,且订单的时间窗对配送距离的影响不明显。为了缩短配送距离,可以增加配送员车容量。研究结果可为生鲜企业的即时配送车辆调度提供理论指导。

考虑前置仓协作的两级生鲜配送路径优化研究

针对生鲜配送优化研究中存在的易腐烂变质、送达时效性低、物流成本高、车辆载重率低等问题,传统的配送方式难以有效适应生鲜物流,为此提出了前置仓协作的两级配送路径优化策略。考虑生鲜运输的时效性要求,结合冷藏车辆的固定成本、制冷成本、惩罚成本因素,以总成本最低为目标建立数学模型,设计改进遗传算法进行求解,并通过仿真实例验证模型和算法的有效性。结果表明,相比于前置仓传统的独立配送策略,前置仓协作的两级配送策略能够有效地降低配送成本。

基于两阶段求解策略的动态电动车辆路径优化研究

由于政府对新能源汽车的补贴政策和市区对燃油车限行政策的实时,越来越多的物流公司在城市配送中广泛采用电动汽车。然而,电动车续航里程受限,需要在途充电或者换电,同时客户需求的动态性以及充/换电设施的排队等现实因素也应该被考虑。为此,提出了分阶段策略求解动态电动车辆路径优化问题,并建立了两阶段的EVRP模型。其中第一阶段针对静态客户建立了静态EVRP模型,第二阶段在设计了换电站及动态客户插入策略的基础上,建立了动态EVRP模型以路径更新策略。最后,设计改进的CW-TS混合启发式算法来求解静态模型,设计贪婪算法求解动态模型。实验结果表明,模型与算法具有较好的适用性和有效性。

基于时间窗指派的污染路径问题

考虑物流企业与客户对配送到达时间一致性的诉求,同时结合国家节能减排要求对车辆路径问题进行研究。物流企业需要在配送开始前为客户指派一个时间窗,由于客户具有配送前不确定需求的特点,通过引入需求场景概念,建立了以最小成本(碳排放成本和旅行成本)与最小配送时间为目标的基于时间窗指派污染路径问题的双目标优化模型。考虑到模型的复杂性,设计混合遗传—禁忌搜索算法。通过算例对设计的混合算法与构建的双目标模型进行分析,验证模型与算法的有效性,并与传统目标行驶距离最小和配送时间最小的指标进行数据对比分析。实验结果表明,基于时间窗指派污染路径问题的模型能够有效减少碳排放成本和旅行成本,但会引起配送时间的增加。

考虑负效应最小化的电动汽车补能诱导研究

随着政府对“碳达峰”等环保政策的贯彻落实,电动汽车凭借节能环保等优点得到了迅速发展。由于电动汽车续航里程短,充电时间长,且路网中的补能需求与充电桩存在时空错配的现象,导致电动汽车补能排队时间长和驾驶员产生里程焦虑等一系列负效应。为此,本文首先从整体路网补能负效应最小化角度,通过引入激励手段实现最优补能方案,建立电动汽车补能诱导双层优化模型。其中,上层为路网补能负效应最小化诱导激励模型;下层为带有补能站点选择的混行路网均衡模型。然后,采用遗传算法求解上层模型,下层模型通过Frank-Wolfe算法求解,得出路网中补能车辆的最优诱导方案。最后,以经典Nguyen-Dupius路网为例验证模型,并进行灵敏度分析。结果表明,尽管本文提出的补能诱导模型增加了规划者的激励成本,但总社会补能负效应成本降低,证明了补能诱导的有效性。

基于众包平台的跑腿代购即时配送优化研究

根据跑腿订单稀疏且取送货距离远,配送员收益依赖于配送距离等特征,为了提高跑腿代购订单的配送时效及配送员收益,建立实时订单分配与路径优化模型,设计基于滚动时域的远程直配与短程合单策略。运用数值分析的方法,验证该策略的有效性,并与普通众包合单策略进行对比研究,进一步通过配送员的车容量、限制配送距离和总订单数量等参数的敏感性分析研究其适用性。结果表明,所建立的数学模型及设计的策略在配送时效及配送员使用率方面存在优势,更适用于跑腿代购订单;增加限制配送距离,可以降低顾客等待时间,提高客户满意度;减少配送员总数或增加订单量,可以提高配送员收益与配送积极性;可以通过增加限制配送距离提高配送时效,通过减少配送员总数增加配送员平均收益。

考虑外协服务的车辆路径优化问题

降低零售企业的末端配送成本是控制物流成本的关键,共享经济的发展为此提供了新思路。因此,针对零售企业末端上门配送服务成本较高的情况,提出了考虑外协的车辆服务策略,将有意愿进行单次交付的线下客户作为协作车辆配合普通车辆来完成线上客户订单的配送,建立了以最小化普通车辆路径成本,普通车辆使用成本,时间窗惩罚成本和协作车辆补偿成本为目标函数的数学模型,并设计匹配算法和混合遗传算子的模拟退火算法对该模型进行求解,最后结合算例对提出的算法进行检验与分析。

同城货运众包平台的车货匹配模式对比研究

针对目前同城货运车货匹配平台采用抢单模式造成客户等待时间较长、客户满意度不高的问题,提出将派单模式应用于同城货运车货匹配过程,构建以客户平均等待时长最短为目标的动态车货匹配模型。根据抢单模式实际情况设计了就近随机配对算法,针对派单模式设计了滚动时域完美匹配算法,运用模拟仿真研究方法,对比研究了两种算法的有效性和适用性,发现订单饱和度大时宜采用派单模式,且滚动时域越短客户平均等待时长越短。研究结果可为同城货运车货匹配平台的订单分配提供决策支持,提高客户满意度。

基于前摄性调度的生鲜物流集货路径优化

随着国民生活水平的提高,人们对生鲜果蔬质量与安全的要求也越来越高。生鲜物流集货的"最先一公里"是影响生鲜果蔬最终品质的关键阶段。因此,为了更好地满足客户需求,根据生鲜果蔬的成熟规律及历史数据精准预测农户发出集货请求的信息,提出基于需求预测的前摄性响应策略,从而大幅度提高物流效率,保证生鲜果蔬的质量与安全。根据所提出的问题,针对生鲜物流集货阶段的特点,建立基于前摄性调度的集货路径优化模型,并设计节约里程禁忌搜索算法对模型进行求解。最后结合重庆某区县实际数据,对所提出的算法进行检验,实验结果证明模型的有效性。

基于双层规划的随机补能车辆均衡分配研究

随着我国人均汽车保有量不断增加,导致居民对能源需求持续提升,进而加剧了补能车辆在有限站点的集聚程度.基于实时交通信息,以路网补能总阻抗最小化为目标,建立了随机车辆补能分配的双层模型,其中上层为路网车辆均衡模型,下层为个体补能决策模型.结合驾驶员的个人偏好,考虑油价和站点排队程度两个诱导因素,设计了GA-MSA算法进行求解.最后在Nguyen-Dupuis路网上对模型和算法的有效性进行验证,结果证明本文所提出的模型及算法具有较好的适用性和补能优化效果.

基于前摄性调度的电动汽车路径问题研究

针对车辆调度过程中资源不均衡的问题,利用需求的不确定性,将配送周期划分为初始配送阶段和补货阶段,建立多阶段电动汽车的两级车辆路径优化模型.根据需求的动态程度对配送区域进行划分,结合前摄性调度和反应性调度策略,提出了一种混合禁忌搜索算法(HTSA)来求解该模型.在真实的案例和多个基准评估算例上的实验结果表明:模型和算法的性能优于传统的启发式算法,具有一定的实用价值。

带软时间窗的电动车辆路径优化问题

纯电动汽车作为一种新型的交通运输工具,其以节能、低碳以及绿色的显著优势已经被广泛地运用到各种物流场景中,但是其受到续航里程和充/换设施不健全等因素的影响,使得与传统汽车相比具有更高的使用成本。为了降低电动汽车在物流配送过程中的使用成本,研究了带软时间窗的电动车辆路径优化问题,建立了以最小化路径成本、时间窗惩罚成本以及车辆使用成本为目标函数的数学模型,并设计了节约里程加改进的禁忌搜索算法对该模型进行求解。最后,结合算例对提出的混合启发式算法进行了检验与分析。