【物流管理论文：基于智慧物流配送路径的优化方法探析7400字】

《物流管理论文：基于智慧物流配送路径的优化方法分析》目录TOC\o"1-2"\h\u26037关键词：智慧物流；配送路径；优化方法 225302前言 26611、智慧物流配送系统的相关概述 2267272、动态VRP相关概述 221593、国内外智慧物流配送的发展现状分析 345573.1国外智慧物流配送的发展现状分析 3244563.2国内智慧物流配送的发展现状分析 316084、基于智慧物流配送路径的优化方法分析 4148164.1问题背景研究分析 4247024.2VNS算法优化设计 5157844.3RT-DTVRP模型优化 6131945、案例分析 726741结论 92546参考文献 9伴随着我国科学技术的不断发展，物流行业也在随着技术的进步而进入了快速发展的阶段，新型的智慧物流模式已经成为了行业内普遍应用的模式，受到了越来越多的企业的选择。智慧物流是一种在科技发展以及电子商务推进之下所孕育而生的物流运作模式，是在传统的物联网的基础之上，随着技术的进步加上智慧的技术模式，不仅能够保证物流工作的质量还能够有效的降低企业成本，提升企业的利润。运输费在物流费用当中约占六成，而在所有的物流费中，配送费用是其中最为关键的步骤和环节。所以，对智慧物流配送路径的优化方法实施分析非常重要。本文正是基于此，对智慧物流配送路径的优化方法进行了全面的分析，以期指导实践。

关键词：智慧物流；配送路径；优化方法

前言现阶段，我国物流业正处于其发展战略机遇期，伴随着我国产业结构的发展以及调整，物流业在我国经济当中的战略性以及基础性地位越来越高，其生机以及活力也越来越高。因此，如何对智慧物流发展进行推动必须要相关的研究人员提升自身研究能力，采取实践以及创新的方式，对我国智慧物流配送路径的优化方法进行总结分析。1、智慧物流配送系统的相关概述IBM公司首次提出智慧物流概念，智慧物流主要指的是借助物联网、大数据以及智能硬件等等智能化方式，对物流系统当中的决策分析以及智能执行方面的能力进行提升，进而提高我国整个物流系统的自动化以及智能化水平[1]。采取智慧物流方式，我国物流行业将会出现较大的进步，能够更好地降低物流所需成本，提升企业整体利润。还能够推动我国物流产业的发展，使其逐渐成为我国物流业的信息技术支撑产业。其次，其能够对消费者购物成本进行节约，提升社会各个部门的工作效率，具有较高的现实意义。2、动态VRP相关概述动态虚拟现实平台简称为动态VRP，在智慧物流上，车辆路径规划问题一直都是一大研究难点，属于采取数学以及组合数学领域实施研究的问题，为了找出最优解可以创建较大的目标值域，便于实施检查以及核算，但也有部分值域存在和实际情况不符的多维空间数据，难以达到全局最优的状态。当前，研究着大多实施启发算法、亚启发算法以及精确算法的方式处理相应的困难。由于VRP问题在随着科技的发展逐渐向多样化的趋势发生转变，所对应解的数量也在呈几何形不断的上升，想要在一定时间内得到全局最优解存在一定的困难，因此，精确算法的使用频率也越来越低。启发式算法则能够较好的完成顶点较少VRP问题，随着在整个系统中不断上升的顶点的数量，这也就使得计算的需求不断地增加，在日常的使用中，这种方法并不多用。亚启发式算法能够以最初解作为起始点，开始扰乱具体解，跳出局部最优的困局，找出和全局最优的解，使其成为最后解，由于这一特点使其成为了当前使用范围最为广泛的一种算法。3、国内外智慧物流配送的发展现状分析3.1国外智慧物流配送的发展现状分析在现在的时期，智慧物流在开始研究的时期主要应用和发展在国外的一些物流企业中，主要集中于欧美、日、韩等数量较少的等国家之中，并且其使用的范围也有很大的限制，主要应用与RFID技术和相应的条形码技术中的商场、超市以及物流领域方面的应用。伴随着国外计算机技术、传感技术以及通讯技术的发展，其逐渐应用于生物医疗、生活智能基础设施建设以及环境监测工作当中。截止到现在，国外物联网技术的发展没有明显的进步，许多的相关产品的研发仍然处于起步阶段的情况，许多设备仍处于修改和测试的阶段。和之后的系统容和应用的过程中并对实现互联与互通仍存在许多需要解决的问题，依旧有些比较大的差距。当前，不管是国内或者是国外在智慧物流以及配送路径当中的研究都有了一定的突破，但相关的研究结果大多局限于传统物流的形式当中，伴随着现代化物流的发展和如今多元化的需求之下，物流企业除了需要对自身设备条件进行提升之外，还需要研究出更加高效以及能动的智慧物流配送方案，提升企业利益以及口碑[2]。3.2国内智慧物流配送的发展现状分析早在2009年，前国家总理温家宝首次提出了要创建中国传感信息中心，旨在运用好物联网以及传感网等关键性技术。近些年来，我国物流业呈现着井喷式的突破，这类智慧物流的变革和发展大多得益于云计算以及全球物联网等等技术在生活当中的应用。大部分的先进现代物流设施设备都有着更加信息化、集约化以及数字化和科技的帮助。顺丰速运、远洋物流等相关物流企业也在不断的将数字信息化应用到物流配送的环节当中，实现了新型技术和科技的广泛应用，这也代表了我国现在的智慧物流技术的应用越来越广泛，是智慧集中应用的完美体现。我国智慧物流快速发展的主要原因是现代信息技术的不断发展和互联网技术的广泛应用和发展，两者共同促进了我国物流系统的更新和完善，这为我国智慧物流建设提供了广阔的发展平台和巨大的前进动力。所以，智慧物流是物流信息化建设的下一个发展的环节和阶段。由于我国很多的物流企业都是民营企业，在我国市场份额中的占比高于70%，然后不可否认的是，民营企业存在缺少专业技术人才、资金不足以及设备先进性程度不高等等缺陷，使得企业的发展依旧较为滞后。以往的研究发现，我国约有超过七成的物流企业仍然使用传统的经营管理模式，没有广泛的应用信息化技术，或者仅仅将信息技术作为简单的帮助，在配送平台中大多会采取计算机技术进行管理，这种管理使得企业在进行资源和供应链管理的过程中仍然存在这许多的问题和缺点，没有先进的科学技术对于平台建设提供帮助，管理机制也并不健全和完善，信息化的设备设施也没有得到广泛的应用，对企业的发展壮大将会带来一定的影响[3]。现在，我国进入了经济稳定发展的新的阶段，这就为传统的产业带来了一定的挑战，需要进行结构调整以及转型升级的任务。4、基于智慧物流配送路径的优化方法分析4.1问题背景研究分析目前我国的物流产业发展进入转型期，人们对于物流配送环节的时效性、信息的及时共享、方案的调动以及优化路径也有着极为严格的要求，正是在这一背景下，智慧物流性应运而生，对上述问题进行了解决。换而言之，智慧物流过程中的一个巨大的创新环节就是帮助实现了优化动态路径，这个环节不仅可以完善人们的热场生活需要，还能够有效的降低企业升级经营的成本。本文以智慧物流模式作为研究和内容和基础模型，同时也进行了对配送路径的优化和实时更新等问题。实时信息主要来自于配送期间任何时刻所下达的路况信息以及新订单情况，默认条件下的配送情况与路径和交通信息等多个因素相互截个，实现了相关信息的及时共享，并组建了信息共享平台。使用观测系统及时的对交通信息和订单信息进行整合，在收取订单后及时的应用北斗导航系统等多个系统对订单信息进行确认，并在配送调度信息中将这些情况在电子地图中及时的反馈出来当中，使用VNS算法将优化和更新的路径信息及时的反馈，之后再采取车队管理系统在线上对方案传输要求以及车辆派遣命令进行造成[4]。总的来说，其主要有实时信息采集、计划初始路径、考虑实时信息以及依据硬性时间窗对配送路径进行更新。4.2VNS算法优化设计通过VNS算法求解，及时的进行动态路径规划，这是在传统的VNS算法进行优化和改进的结果，具体的求解过程可以分成初始路径构建、采集及传输实时信息、派车决策时期以及路径优化时期四个阶段，采取最优的方式能够给予车队最优的方案。首先，假设已知车辆位置从配送中心到所有客户点的最低时间路径为r，以Dijsktra原理作为依据，派送车辆朝着r到各个点的路径则为进行计算所需的最短时间路径，并对其他的情况进行排序。只有值得注意的是最短时间路径，不是指的起点到终点的距离最短的路径。之后应用北斗导航系统或GPS系统等对车辆的行驶速度进行采集和计算，获取车辆行驶过程中的合理速度，并将这个速度应用于其他的客户订单距离测算之中，订单的关键点就是数值最小的点。并按照这个规律，对于配送得环节进行优化，选择时间最短和路径最短的双重优选条件之下进行规划。实时信息采集以及传输也是随着ITS发展而形成的一种方式，这不仅是能够及时的调整验证码，能有有效的提升效率。当前，实时信息模型主要需要多加注意两种实时信息出现变化时的处置措施，主要可以归纳为以下几个方面。在系统化的计划期当中，一定时间触发点将会对决定及时的接受相应的信息，在实际的情况下将超过一千的比例用户进行控制规划，处理其中涵盖的信息量，动态客户所占比例高于50%，这就导致交通更新速度比系统计算速度更快，进而发生滞留的情况[5]。因此，可以引入更新时间和检查时间间隔这两个时间概念，及时有效的控制录入的信息。需要没间隔一段时间对事情进行控制，系统将会自动检查更新的信息，如果有新订单将会对其信息进行自动保存，由于其在实际的工作过程中不涉及到信息的处理，所以不会造成数据库丢失或者清零的情况产生。更新时间间隔主要指的是触发系统算法运行间隔，能够在相应的时间间隔内处理相关数量的更新的订单信息，如果更新的订单信息与之前的路径规划的信息之间能够满足实际的需求，系统将会重新将路径进行更新和优化[6]。在途车辆使用过程中的安排和调动VRP问题的计算和优化方法进行处理，这也是进行物流问题解决算法中的一个重要的指标。在这种环境之下，如果没有可以处理新的订单信息的已派出车辆的情况出现，就需要重新调派新的车辆满足物流运输的需要。根据多家物流企业的实际工作经验中能够得出结论，现有应用的粗放式的汽车调度情况将会由于车辆总数等其他多种因素的限制而降低对于客户的服务水平，存在大量客户的服务申请无法能够及时接受的情况出现。所以本次研究工作的重点就是解决在派车过程中出现的问题，及时的解决原有物流配送过程中的“近视优化”情况的产生，为新车调遣进行明确的阔值（未服务水平超过0.5%）计算。首先，在不进行新车调派的条件之下，对于客户所需要的服务情况时都能够得到满足的情况进行计算和估计，粗略的无法满足客户需求的情况进行计算，并结合相关理论，研究室都能够满足新车调派的所需情况和数值，决定是否需要满足车辆调派的情况，可以将此项行为定义为优化阶段的原始解[7]。然后，在算法设计中为了满足汽车的实际利用率，需要将整个配送环节中的车辆看作是可以重复进行利用的车辆，以便于提高车辆的利用率。VRP路径优化总共分为四个环节：初始解构造、科动过程、局部搜索和更新阶段。在这其中最重要的两个环节就是抖动过程和局部搜索。抖动过程的目的是进行扩展搜索空间，由于领域结构集是VNS的主要部分，整个算法都是为了防止“近视优化”现象的出现。这个步骤的关键就是要对领域结构进行选择，以原始解为基础进行新领域的产生。常用的抖动方法主要是插入和交换这两种。局部搜索改进局部最优解的质量的关键阶段，是指分别搜索抖动过程中产生的两条路径，并选择局部最优解。Ｌ:＞1及重新定位算子、２-OPT算子、３-OPT算子等都是常用的算子。使用传统方法进行局部搜索中存在一定的限制，每次时能使用一种算子，这也就使得在整个VNS计算环节中，局部搜索序号耗费很多的时间，也会对最优解的实际情况产生一定的影响。最后进行更新阶段，整个环节的实质是将两种情况下的最优解进行比对。如果局部的最优解优于当前全局的最优解，就可以选择前者为全局最优，之后继续完成算法环节中的搜索，直到重复算法后无法改进最后路径，便终止迭代。4.3RT-DTVRP模型优化依据以上的分析和介绍，在实际的计算中还可应用RT-DTVRP模型。假设有配送中地，由这个中心位置向OT个客户点进行物流的配送工作，假设第n个客户点需求量为＝1，2，3，4...ｍ。整个配送任务过程中，会安排ｎ辆货车满足实际的配送任务需要。在配送过程中需要达到以下要求：1、所有的配送车辆需要由配送中心出发，然后再返回配送中心，每一个节点设置专门的配送车辆，每一台配送车辆可以负责为多个节点服务。2、客户对于不同货物的需求量有所不同，需要将其需求量进行合理的估计，对于不同的货物均有属于正值的需求量，每辆车负责的总需求量不应超过车辆的承载量。3、每辆车的在途行驶时长需要进行严格的控制，以便能够保证及时的送货上口。4、为每位客户的实际货物需求设置专门的服务时段。5、如果出现多个客户点同时服务的情况，需要进行级别优化处理，新的订单需要在之前客户的需求完成之后，再能进行执行，需要严格按照将关键点命令执行后，再开始新的工作任务。6、车辆的行驶速度超过该城市的日常平均驾驶速度时，能够判断该路段“交通情况良好”，反之则定义为“交通情况较差”。7、需要在最短的时间内处理最新下达的信息或者运输过程发生改变，并及时寻求解决的方案。8、除非出现无法解决的情况，对于客户订单不能拒绝处理。5、案例分析上世纪90年代初，我国的民营快递企业处于新型发展的阶段，顺丰速运就是在这个时期产生。顺丰集团总部设置在深圳，1993年在广东顺德建立。自成立以来22年的成长的发展，顺丰集团实现了飞速的发展和壮大。在二十余年的发展中，顺丰速运始终注重满足消费者的需要和市场的需求，不断提升企业的服务质量。当前，顺丰集团的物流网络遍布全国，还能够满足港澳台地区的高水平服务。顺丰速运还扩展了国际快递业务，将整个世界通过物流实现了沟通和联系，逐渐成为我国民营物流企业的领军人物。本次研究根据实际需要进行市场调研，对市区内服务网点的快递配送情况和路径规划进行了详细的调查和研究。在物流配送时需要对区域进行适度的划分，由于本文需要考虑硬性时间窗的限制，区域划分不合理将会导致无法在规定的时间内完成相应的订单服务。这不仅会为物流的配送运输带来阻力，还会影响企业的经营成本。除此之外，需要对车辆的行驶速度假设其不能低于该路段的平均行驶速度。需要对运输车辆的位置、状态和速度进行事实的管理和控制，通过集成的GIS、GPS等设备的高效的ITS中央配送系统掌握任意车辆的实时信息，及时的车辆情况进行规划。还能够通过移动的终端设备及时的对车辆进行安排和调度[8]。平台需要及时的设置参数和算例的情况，及时的根据动态路径信息进行合理的规划与调度，通过强大的数据信息采集系统，对于相关的信息进行逻辑分析处理，及时的监控车辆的情况，并且根据卫星导航及时的更新物流信息，能够有效的实现智能配送。驾驶员可以根据车辆的电子地图及时的受到信息调度，合理的进行规划和控制好，收取相关信息，能够自主定义区域的实际情况，达到高效物流配送的目的。还可以应用MATLAB软件，这个软件是在进行动态路径规划过程中的最优软件，能够准确、高效的处理所需问题，及时的获取全局的最优值，增强算法高效性和可信性。智能调度优化平台作为整个物流环节中不可缺少的部分主要有以下几个功能：1、订单中的货物、物流、节点优化、道路信息等问题能够直观的显示。2、明确显示订单中的货物情况和信息。3、对于车辆的实际使用情况进行及时的查询，并对货物数量进行更新。4、收集实时路况信息和捕获订单。5、对每位客户接受服务的实际情况进行标号处理。6、实时反馈实时路况。7、按照给定客户点击货物信息计算显示优化路径。本文中所选用的案例是市区内某小学网点，以及其所负责区域的实际的配送过程和情况。根据顺丰公司的官方数据调查显示，当前还接订单的客户点和周边总计39个网络节点（邻近距离在20米以内看为一个服务点），并绘制的实际的电子地图。整个模型由于在实际的应用和计算的过程中是不断的变化的，所以需要保证其自配送系统开始运作，是一个与外界互通互联的动态模型。这种情况下将会产生随机干扰因子。这就导致了相关的问题信息并不是一成不变的，会随着时间的变化而不断发生变数[10]。根据以上的研究分析，本文在对Ｍ公司的实际情况进行设计时，将其地区和路网点的区域客户点不断的增加，使其达到数值100的情况进行实验，扩大研究范围，增加了实验结果的准确性和可信性。还进行了相对复杂的单车场、多车辆模型的VRP问题研究，并借助MATLAB软件，实现了对于最短路径法和VNS法的有效结合，在计算６次之后选择平均值，搜索算法的最大迭代次数为５。则可以得出爱相同的环境之下，改进的变邻域搜索算法具有明显的优势，能够实现在平均用时和车辆数的准确性。但现实生活中的有些差异是不可避免的。结合多种因素综合分析，改进后的VNS存在了较大的进步。因此在今后智慧物流的使用和普及的过程中，很多问题能够尽快的得到完善。

结论智慧物流行业的发展是符合我国当前社会的发展和需要的新兴趋势，现代物流企业由于自身的产业升级和技术的创新应用，已经逐步实现了信息化和智能化。随着近年来电子商务的飞速发展，“网购时代”也进入了一个数量飙升的时代。越来越多的人们选择网络购物的方式，并追求多元化的服务。大规模实时动态路径规划是一个急需处理的困难问题，VNS算法是在方案调整的过程之中需要应用的必要环节，抖动过程和领域搜索算子是最耗时的两部分，需要对这两个环节加强设计与重视也是未来需要解决的问题[12]。此外，如何快速获取信息并短时间内及时作出调整，并实现迅速的规划和处理也是需要解决的问题。最后，还需要进一步提升算法的全面性、准确性和快速性，期待后续进一步的学习。

参考文献[1]吴柏翰,闫俊霞,张建峰,等.智慧物流管理系统配送模型构建研究[J].物流工程与管理,2017