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原文传递考虑时间依赖型路网的同城配送路径优化研究

论文题名：	考虑时间依赖型路网的同城配送路径优化研究
关键词：	同城配送;路径优化;时间依赖型路网;厌恶度;天鹰算法
摘要：	物流运输业是支撑国民经济发展的基础性产业，是建设现代化经济体系、推动经济高质量发展的重要支撑，同城配送作为物流运输的“最后一公里”环节，起着至关重要的作用。同城配送路径优化以及物流运输效率与服务水平的提高是增强物流企业核心竞争力的关键，企业、顾客、配送员是物流运输系统中的重要主体，只有兼顾各方主体的利益需求，才能使物流企业获得经济效益与社会效益的双赢。　　基于此，本文以同城物流配送为研究对象，考虑时变交通路网以及顾客的上门取货需求，同时将碳排放成本考虑到配送总成本中，对同城配送模式下时间依赖型同时取送货绿色车辆路径问题(Time Dependent Green Vehicle Routing Problem with Simultaneous Pickup and Delivery,TDGVRPSPD)展开研究。本文主要研究工作如下: 　　(1)构建同城配送综合厌恶度路径优化模型(The VRP-Model of Comprehensive Aversion,VRP-MCA)。首先，基于“先入先出”准则分析时间依赖型路网的特性，将配送时间划分为若干个时间段，用分段函数表述不同时间段的车辆行驶时间计算方法。其次，以厌恶心理描述企业、顾客、配送员三方主体的利益与需求满足程度，以总成本与最小理想值的偏离度作为企业厌恶度的测度，以配送员到达顾客时间窗口的偏离程度作为顾客厌恶度的测度，将配送员等待时间在其总工作时间中的占比作为配送员厌恶度的测度，引入权重系数，将三者综合，建立综合厌恶度模型。　　(2)设计一种基于自适应大规模邻域搜索策略的改进天鹰算法(Improved Aquila Optimizer Based on Adaptive Large Neighborhood Search,IAO-ALNS)。基于 VRP 的离散优化特征，提出天鹰位置-顾客序列(Aquila-Customer,A-C)编解码策略，结合天鹰拓展勘探范围、缩小勘探范围、扩大开发范围以及缩小开发范围四种搜捕猎物的方式，重新定义其智能寻优行为，引入自适应大规模邻域搜索策略，设计多种邻域破坏算子与修复算子，并在算法中加入劣解接受准则，提出循环启发式扰动机制与精英解扰动机制两种停滞扰动策略。通过Solomon基准算例实验以及基于TDVRP测试算例与迭代路径构建与改进算法、遗传算法、粒子群算法、蚁群算法的对比实验验证了本文所提IAO-ALNS的有效性。　　(3)通过算例实验验证模型与算法的有效性。根据实际地理位置与时变路网信息，以大同市D企业为研究对象进行仿真模拟实验，对不同优化目标的模型进行对比分析，实验结果表明VRP-MCA在优化配送总成本的同时可以较好的兼顾顾客与配送员。通过分析不同时变路网与车型下的车辆配送总成本变化趋势得出，物流企业在规划配送方案时应考虑时变路网的影响，根据顾客规模以及实际服务需求合理规划配送时间、选择配送车型，同时政府应制定相关政策，缓解交通堵塞情况以降低道路运输成本，助力实现同城配送“最后一公里”的优化。　　对同城配送模式下TDGVRPSPD模型及求解算法展开研究，丰富了同城物流配送以及车辆路径问题领域的理论基础。同时，研究成果对物流企业同城配送方案的规划以及车辆调度决策具备一定的指导意义，对物流业的高质量发展起到了推动作用。
作者：	石小娟
专业：	管理科学与工程
导师：	闫龙
授予学位：	硕士
授予学位单位：	山东工商学院
学位年度：	2023