一類考慮實際道路網絡承載能力的大件物流配送路徑優化模型

□ 史丹丹，慕德春，魏 明

(1.北京中遠勞捷斯物資有限公司，北京 100125；2.吉林省運輸管理局，吉林 長春 130021；3.南通大學 交通學院，江蘇 南通 226019)

1 引言

隨著我國物流行業的快速發展，提供專業化的物流服務已經成為很多物流企業加強自身核心競爭力不可或缺的一步，而其中大件物流更是得到了廣泛關注[1]。我國大件物流尚處于起步階段。王彥慶等研究提出了基于集成理論的大件物流整合決策分析[2]；李浩等研究提出了基于遺傳算法的大件物流運輸方案選擇優化[3]；程博等研究提出了基于遺傳模擬退火算法的大件公路運輸路徑選擇優化[4]；吳宇根據線路上某一直線段分析，建立了公路大件運輸線路選擇模型[5]。有上可知，現有研究較少涉及道路的承載能力對大件物流路徑的影響。綜上所述，本文研究一類考慮實際道路網絡的承載能力的大件物流運輸線路最優化模型，根據大件物品的特殊性，從所有可訪問道路網絡節點中，確定車輛可以優先訪問的車輛節點，并確定車輛訪問節點的順序，從而完成大件物流運輸目的。最后，通過一個簡單算例來驗證該模型的正確性。

2 問題描述和數學模型

大件物流運輸網絡包括大件物流的起訖點和交通網絡節點?？紤]大件物流物品的特殊性，涉及體積和重量，考慮交通網絡的承擔能力，涉及承載最大體積和重量。如何安排車輛從大件物品的起點出發，從全部交通網絡節點中篩選可行節點，確定車輛訪問這些節點的順序，從而將這些物品運輸至目的地。有上可知，數學模型如下：

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

(8)

(9)

(10)

在上述模型中，式(1)是問題的目標函數，即所有大件物品的總運輸時間最少。式(2)-(10)約束條件，其中：式(2)表示每個大件物品必須通過節點來運輸；式(3)確保大件物品的訪問選中節點與途徑相鄰節點之間關系；式(4)和(5)表示大件物品運輸必須從起點出發以及到達終點；式(6)表示大件物品到達相鄰選中節點之間關系；式(7)-(10)表示大件物品運輸必須滿足道路的承載能力限制。

3 算例分析

某大件物流運輸網絡總共18個交通網絡節點(包括3個起點和2個終點)，它們的道路承載能力如圖1所示?，F有5個大件物品，利用C#編程實現基于Cplex的求解框架調度平臺，求解調度結果如表1所示。

圖1 配送網絡

表1 基本信息與最佳調度方案

4 結論分析

針對實際道路的承載能力對大件物流配送的影響，本文建立了一類混合整數線性規劃模型，利用Cplex求解問題的解，根據大件運輸物品的特殊性，可以從全部交通網絡節點中篩選可行節點，并確定車輛訪問節點的順序，計算結果符合直觀分析。