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基于GIS物流配送線路優化與仿真 版權信息
- ISBN:9787505864924
- 條形碼:9787505864924 ; 978-7-5058-6492-4
- 裝幀:一般膠版紙
- 冊數:暫無
- 重量:暫無
- 所屬分類:>
基于GIS物流配送線路優化與仿真 本書特色
本書以物流配送中心配送線路問題為研究對象.以降低物流配送服務成本和提高服務質量為目標.對其具有普遍意義的配送網點送貨線路劃分和單車線路優化兩大問題.進行了深入的理論研究和應用分析。主要研究內容有:(1)提出了衡量物流配送中心送貨線路負荷大小的“廣義工作量”和“送貨經濟距離”的概念.為合理劃分配送網點數與電子排單系統優化提供了參考依據;(2)采用二階*鄰近算法求解線路劃分初始解.采用插入法對初始解進行改進.有效地提高了在多約束條件下的算法有效性、正確性與合理性;(3)采用同時兼顧單車線路網點數、訂貨量和總經濟距離的個體適應度函數的混合遺傳算法用于單車線路優化.降低了配送運行成本;(4)將研究成果與配送線路地理信息系統《GIS)相結合,在杭州卷煙配送網絡540多個配送網點進行了仿真實驗,在提高物流配送服務水平、降低物流配送成本方面,取得明顯的應用效果。 本書適合從事物流配送中心送貨線路優化和配送車輛調度研究工作的專業技術人員參考,同時適合作為高校物流專業的高年級本科生、研究生的學習參考用書.對物流配送企業、物流科研院所相關研究人員、管理人員和操作人員,也具有較高的參考價值和應用價值。本書研究成果對促進我國物流配送技術的研究與發展,具有重要的理論價值和實際應用價值。
基于GIS物流配送線路優化與仿真 內容簡介
本書以物流配送中心配送線路問題為研究對象,以降低物流配送服務成本和提高服務質量為目標,對其具有普遍意義的配送網點送貨線路劃分和單車線路優化兩大問題,進行了深入的理論研究和應用分析。主要研究內容有:(1)提出了衡量物流配送中心送貨線路負荷大小的“廣義工作量”和”送貨經濟距離”的概念,為合理劃分配送網點數與電子排單系統優化提供了參考依據;(2)采用二階*鄰近算法求解線路劃分初始解,采用插入法對初始解進行改進,有效地提高了在多約束條件下的算法有效性,正確性與合理性;(3)采用同時兼顧單車線路網點數、訂貨量和總經濟距離的個體適應度函數的混合遺傳算法用于單車線路優化,降低了配送運行成本;(4)將研究成果與配送線路地理信息系統(GIS)相結合,在杭州卷煙配送網絡540多個配送網點進行了仿真實驗,在提高物流配送服務水平、降低物流配送成本方面,取得明顯的應用效果。 本書適合從事物流配送中心送貨線路優化和配送車輛調度研究工作的專業技術人員參考,同時適合作為高校物流專業的高年級本科生、研究生的學習參考用書,對物流配送企業、物流科研院所相關研究人員、管理人員和操作人員,也具有較高的參考價值和應用價值。本書研究成果對促進我國物流配送技術的研究與發展,具有重要的理論價值和實際應用價值。
基于GIS物流配送線路優化與仿真 目錄
基于GIS物流配送線路優化與仿真 節選
nbsp; 序
現代商貿流通業是國民經濟的重要支柱和先導產業。改革開
放以來,中國商貿流通業的發展有力地推動了國民經濟的發展,
但其現代化、國際化程度還較低,過高的商貿流通成本和商務成
本正在嚴重制約中國產業國際競爭力的提升。
當今世界,制造業與服務業的相互滲透和融合是一個明顯的
經濟發展趨向。現在,中國經濟發展總體上處在工業化中期階段,
沿海發達地區已開始進入工業化中后期階段,制造業與服務業相
互融合或者說制造業服務化的趨勢已經出現并將進一步增強。可
以預見,未來制造業國際競爭的主戰場不在生產制造環節,而是
在研發設計、商貿流通和品牌經營等方面。誰占領了研發設計中
心、商貿流通中心的地位,誰就占據了產業鏈中高附加值環節,
擁有了產業發展的控制權。
在過去的一二十年中,中國制造業主要依靠生產要素低價格優
勢和生產規模優勢,顯示出較強的國際競爭力。但是,隨著資源緊
張程度的加劇和生產要素價格上漲,環境壓力的增大和保護成本的
上升,中國制造業發展正面臨著嚴峻的新挑戰。同時,隨著經濟全
球化和信息化進程不斷加快,特別是在中國加入世界貿易組織后。
中國商貿流通領域的對外開放程度空前提高。跨國公司大舉進入中
國零售、批發和物流等商貿流通領域,不僅深刻改變了中國商貿流
通業的發展格局和市場競爭秩序,而且直接影響著中國國民經濟的
控制力和國家經濟安全。因此,深化中國商貿流通業改革,推動商
貿流通領域的制度創新、技術創新和管理創新,推進中國商貿流通
業現代化和國際化進程,大幅度提高商貿流通效率,不僅對于提升
中國商貿流通業的國際競爭力,而且對于創造中國制造業新的國際
競爭優勢,都是緊迫而重大的研究課題和戰略選擇。
令人遺憾的是,至今在中國經濟生活中仍然嚴重存在著重生
產輕流通、重制造業輕服務業、重外貿輕內貿的傳統習慣和思維
方式。在科學研究方面,有關商貿流通理論和重大現實問題研究
有分量的創新性成果不多,研究力量總體上比較薄弱。在學科建
設方面,雖然國際貿易學的理論體系和研究方法相對完善,但以
研究國內或區域內商品流通領域交易方式、交換關系及其規律為
主的貿易經濟學,以前被商業經濟學所取代,現在也沒有形成與
國際主流經濟學接軌、較為成熟的理論體系和研究方法。在人才
培養方面,中國嚴重缺乏零售、批發、外貿、物流等方面的高級
人才,高等學校雖然開設了市場營銷、國際經濟與貿易、電子商
務、物流管理等有關商貿流通專業,但這些專業橫跨文科(如市
場營銷專業屬于管理學科、國際經濟與貿易專業屬于經濟學科)
和工科(如電子商務專業和物流管理專業),至今沒有形成能滿足
社會對復合型高級商貿流通人才需要和比較完整科學的貿易經濟
學專業。由于缺乏現代商貿專業人才,中國本土商貿企業與跨國
公司在零售、批發和物流等領域的競爭中,明顯處在弱勢地位。
2004年11月,浙江工商大學現代商貿研究中心被國家教育部
批準為部省共建人文社會科學重點研究基地,它肩負著在中國商
貿流通領域開展科學研究、人才培養、學術交流、資料信息建設
和提供咨詢服務等重任。現代商貿研究中心現在下設有商貿業改
革與發展研究所、專業市場與流通研究所、商貿企業創新研究所
和國際貿易研究所,共有專兼職研究人員30多人。我們主要依托
現代商貿研究中心的力量,編輯出版“現代商貿研究叢書”,目的
就是為了“交流商貿研究信息,創新商貿研究理論”,努力為中國
商貿流通的理論研究、人才培養和實踐創新盡一份綿薄力量。
是為序。
序
在全國各地深入推進現代物流業發展、高等學校努力培養高
層次物流專業技術人才的時候,陳子俠教授的學術專著《基于
GIS物流配送線路優化與仿真》一書出版了,這是非常必要和及
時的,它為廣大物流研究工作者,特別是從事商業流通型物流配
送中心、生產制造型物流配送中心從事末端送貨線路優化工作的
科研人員和企業物流管理者,提供了一本重要的參考用書,同時
為高校物流專業高年級本科生、研究生提供了一本很好的參考
教材。
物流作為一種社會經濟運動的形態,自古至今已持續了上千
年,但未能受到人們的青睞,直到*近七、八年才在我國熱了起
來。從20世紀90年代末開始,國家物資部門和貿易部門開始了
現代物流管理的推廣與組織實施,以物流中心、配送中心等全新
的企業形態為標志,在我國流通業掀起了一場廣泛的意義深遠的
變革。2004年8月,國家發改委、商務部、公安部、鐵道部、交
通部、海關總署、國家稅務總局、中國民用航空總局、國家工商
行政管理總局等九部委聯合下發了《關于促進我國現代物流業發
展的意見》,指出大力發展現代物流業,對于推動和提升相關產業
的發展,提高經濟運行質量和效益,增強綜合國力和企業競爭力
具有十分重要的意義,也把發展物流配送中心列為重點鼓勵發展
的內容;2005年4月,由國家發改委牽頭,建立了國家發改委、
商務部、鐵道部、交通部、信息產業部、民航總局、公安部、財
政部、海關總署、工商總局、稅務總局、質檢總局、國家標準委、
中國物流與采購聯合會、中國交通運輸協會等15個單位共同參加
的“全國現代物流工作部際聯席會議制度”,強調切實加強對全國
現代物流工作的綜合組織協調,充分發揮各部門的職能作用,促
進現代物流全面快速協調健康發展;2006年3月,在全國十屆人
大四次會議通過的《國民經濟和社會發展第十一個五年規劃綱要》
第四篇“加快發展服務業”中,特別單列了一節“大力發展現代
物流業”,這在歷史上從未有過,標志著現代物流作為產業的地位
在國家管理層面明確得到了確認。
目前,我國物流需求主體仍以制造和商貿類的外資企業、新
興企業為主,以高新技術、連鎖經營和電子商務為代表的新興企
業,對物流服務的及時性、準確性要求較高,正成為第三方物流
服務需求的重要來源,此外汽車、醫藥、通訊電子等行業物流需
求快速增長,物流需求已從運輸、倉儲等傳統業務向物流控制管
理、配送等增值服務發展,部分企業開始要求全程物流服務。實
際上,近幾年我國的社會物流基礎設施能力和實力已逐步得到了
加強。據統計,2006年我國鐵路營業里程達7.5萬公里;公路里
程達192萬公里,其中高速公路里程達4.1萬公里;內河航道里
程達12.33萬公里,全國港口泊位數達35108萬個,其中深水泊
位(萬噸級)944個,集裝箱泊位155個。2006年,全國社會物
流總費用為38414億元,按現價計算同比增長13.5%,增速比
2005年上升O.6個百分點,物流總費用與GDP的比率為18.3%,
從另一個側面說明了我國物流管理的質量已經得到改善。改革開
放30多年來,我國國民經濟總量成倍增長,進出口貿易總量居世
界第九位,這些數據的背后都是以巨大的物流量為支撐的。
經過近十年的實踐探索,我國已建成了一批融商流、物流、
信息流為一體,集儲存保管、集散轉運、流通加工、商品配送、
信息傳遞、代購代銷、連帶服務等多功能于一體的現代化物流配
送中心。我國的配送中心數量龐大,據相關機構統計,到2006年
底,國內大大小小物流配送中心數量已有5000多家。
本書以物流配送中心末端配送問題為對象,以降低服務成本
和提高服務質量為目標,對其中具有普遍意義的配送網點劃分和
單車線路問題進行了深入研究,對促進物流技術的研究與開發具
有理論和實際應用價值。本書的創新性成果主要體現在:
(1)提出了物流配送中心末端配送“廣義工作量”和“送貨
經濟距離”的內涵,以配送線路廣義工作量均衡和車輛容載量限
制為目標函數,建立系統模型,進行配送線路的劃分。作者認為,
衡量一條線路的工作負荷,不能簡單地以配送距離長短、送貨量
或者網點數目多少這些單一指標作為衡量標準,而應將這些單一
指標通過加權計算,生成“廣義工作量”予以綜合衡量,本書給
出了工作量加權綜合優化線路實現算法中各權系數的獲取方法,
以此對不同線路的工作量負荷大小進行評價。送貨經濟距離是指
在一個配送網絡中,送貨車輛以行駛時間*短、行駛過程安全方
便為主要目標,從一個節點向另一個節點送貨過程所形成的較短
實際距離。隨著我國省際間、城際間、環市區等高速公路的不斷
建設和逐步投入使用,越來越多的物流配送駕駛員在選擇行駛路
線時,都以行駛時間*短、行駛過程安全方便作為目標出發點,
也就是說,駕駛員選擇的路線一般不是理論上的空間*短距離,
而是綜合考慮時間、行駛方便等多種因素后的較短距離!正是基
于這個考慮,本書作者提出了送貨經濟距離的概念。
(2)根據工作量均衡原則,采用二階*鄰近算法求解線路劃
分初始解,采用插入法對初始解進行改進,有效地提高了在多約
束條件下的算法有效性、正確性與合理性,把一個大規模的配送
網絡、理論上復雜不可解的NP難點問題,轉化為有限個實際上可
控、可觀測的子系統進行求解。
(3)單車線路優化過程中,采用同時兼顧單車線路網點數、
訂貨量和總經濟距離的個體適應度函數的混合遺傳算法用于單車
線路優化,降低了配送運行成本,同時根據配送線路道路擁擠度
的隨機變化,確定網點間不同時間段的送貨經濟距離,及時調整
配送計劃和配送路線。
(4)上述研究成果與地理信息系統(GIs)相結合,已成功
應用于杭煙物流配送中心的配送網絡,取得了明顯的應用效果。
當前,在發展現代物流的實踐中,我國還面臨認識、體制、
技術和人才等方面的制約,其中現代物流人才的缺乏,已嚴重影
響了我國現代物流的發展,加快培養現代物流人才已成當務之急。
《基于GIs物流配送線路優化與仿真》是一本既具有理論性,又具
有實踐性的物流類專業入門書籍。作者結合多年來從事物流學領
域的科研與教學,結合參加企業和政府物流研究項目的實踐,較
為透徹完整地闡述了物流配送線路優化的基本理論和基本方法,
采用了大量的分析案例和圖表,較為客觀而真實地反映了物流配
送中心末端配送線路優化問題的理論研究和實際應用的前沿。相
信本書的出版,對國內物流配送理論和應用的研究,對國內高級
物流人才的培養,都將起到非常積極的促進作用。
國務院學位委員會管理科學與工程學科評議組成員
中國物流學會副會長
上海物流研究院院長
復旦大學現代物流管理研究中心主任、教授
前言
目前,物流配送中心的末端配送主要采取集中統一的送貨方式,這種配
送模式必須綜合考慮配送網點訂貨情況、物流配送中心規模、道路擁擠度、
道路整改等因素對配送效能的影響。本書從衡量配送線路實際工作量大小的
“廣義工作量”指標入手,在地理信息系統(Geography Information System,
GIS)和企業網絡數據庫系統的支持下,以提高網點客戶滿意度和降低配送
成本為主要目標,進行物流配送中心末端配送線路優化課題的研究工作。
研究工作主要包括配送線路廣義工作量和送貨經濟距離概念的提出和應
用、配送線路的劃分、單車線路優化和電子排單系統的可視化輸出等內容。
首先,本書提出了衡量配送線路工作量大小的“廣義工作量”的概念。
廣義工作量是配送中心進行配送線路區域、劃分的一項重要經濟指標,它與送
貨經濟距離(S)、送貨量(D)、零售網點數量(N)等因素相關,它要求
不同配送線路之間廣義工作量大小基本均衡,以使所有線路車輛送貨員或駕
駛員在其配送過程中更好地為客戶提供滿意的服務。在體現廣義工作量大小
的影響因素中,客戶訂貨量(配送中心送貨量)、送貨經濟距離、單車線路
的網點客戶數等都是物流配送中心送貨線路劃分的重要因素。送貨經濟距離
是指在考慮路段長短、擁擠程度、車道數量、路面類型等因素基礎上,實現
兩點間配送時間*短的車輛行駛距離值。廣義工作量概念的提出是進行配送
線路劃分的先決條件,也是求解配送成本與網點客戶服務水平之間均衡點的
前提。
其次,在企業配送網絡GIS支持下:以廣義工作量均衡和車輛容載量為
目標值,對所有配送網點進行配送線路的劃分,把一個包含幾千個配送網點
的NP難點問題,轉化為有限個實際可控、可觀測的子系統進行求解。本書
采用*鄰近算法求得物流配送中心送貨線路劃分的初始解,然后采用插入算
法對線路劃分初始解進行改進,在GIS平臺上的仿真結果表明了改進后線路
劃分方案的合理性。為了使劃分結果進一步符合物流企業的實際應用,本書
在常規*鄰近算法的基礎上,提出了二階*鄰近算法的內涵,證明了該算法
每次選擇下一個新網點時,其與當前線路上已有的兩個次新網點所組成的網
點子集都是聚集度*高的,由此得到的配送線路中的客戶網點聚集程度,要
高于常規一階*鄰近算法所得到的線路,這為下一階段的單車線路優化提供
了較好的理論基礎。
本書在配送線路劃分的前提下,在GIS平臺上進行了單車配送線路的優
化調度,即綜合考慮單車線路每次送貨的網點數量、訂貨數量、道路擁擠度
等因素的變化,求解出每日每次每條送貨線路的行駛路線安排,實現物流配
送中心送貨車輛的每日每次動態電子排單的可視化輸出。
本書作者在對國內外單車線路優化問題大量調研的基礎上,提出了自己
獨特的、適合國內物流配送中心末端配送的單車線路求解方案:先用*節約
插值法構建問題的初始可行解,生成初始解路徑集合;然后采用混合遺傳算
法的全局搜索策略優化*節約插值法得到的初始解,進而得到一個相對滿意
的解。由于傳統遺傳算法全局搜索能力很強但局部搜索能力不足,爬山算法
則具有很強的局部搜索能力,是一種常用的尋找局部*優解的方法,因此,
本書將二者相結合,以期取長補短。實踐表明,這種策略可大大提高配送線
路的優化性能。為了使每日每次單車配送線路更加符合實際電子排單和道路
交通狀況,本書以杭州市某段景區為例,從城市交通網絡中道路路段間的地
理關聯關系入手,在*短路徑算法基礎上考慮道路暢通度系數,探討不同配
送時間段道路暢通度隨機因素對單車線路配送效能的影響,分析結果使送貨
經濟距離數據庫的建立和應用更加符合配送線路的實際運營狀況。
上述研究以杭州市區卷煙配送網絡為數據獲取源和應用案例,分別建立
物流配送中心配送線路劃分和單車線路優化兩個階段的系統模型,采用多種
算法(或其混合)進行求解。由于大規模配送網絡車輛路線問題是一個典
型的NP難點,隨著網點數量的增加,系統計算的復雜度無論在空間上還是
在時間上都將成指數級增長,這對于規模較大的即時配送調度問題的優化計
算是難以接受的。據作者調研,物流配送企業對網點客戶訂單的有效反應要
求很高,節拍很短,有時甚至不允許電腦計算時間過長,因此有必要進行本
課題的系統建模與算法研究,解決物流配送中心末端配送的復雜配送網絡求
解時間過長、計算工作量過高的現實問題。
本書作者采用Maplnfo、VB、SQL Server 2000等開發技術將上述模型與
算法集成到企業配送網絡GIS環境下,完成物流配送中心末端配送系統的設
計與實現。通過與GIS系統的集成,將線路劃分結果與單車線路電子排單結
果,直觀地輸出在電子地圖上,從而實現物流配送中心末端配送車輛路線問
題的可視化輸出控制。研究成果在煙草、百貨、醫藥、油料等企業的物流配
送中心末端集中配送領域,具有普適性和推廣應用前景。
本書研究內容的創新點主要體現在以下幾個方面:(1)在定義物流配
送中心送貨線路“廣義工作量”和“送貨經濟距離”概念的基礎上,根據
不同配送線路工作量均衡和送貨經濟距離*短的多目標決策問題求解期望,
采用改進后的二階*鄰近算法和插入法進行送貨線路劃分,從而兼顧了配送
成本降低與客戶滿意度提高兩者之間的“二律背反”關系;(2)單車線路
優化應用了標準遺傳算法與爬山算法相結合的混合遺傳算法,在其中的同化
操作中,首次提出并應用能綜合體現單車線路網點數(N)、送貨量(D)
和總經濟距離(S)三個指標的個體適應度函數,作為判斷單車線路同化操
作優劣的尺度標準;(3)根據道路擁擠度的隨機變化,確定單車配送線路
任意兩個網點間不同時間段的送貨經濟距離,及時調整配送計劃和配送路
線,采用概率模型替代傳統確定性模型;(4)研究成果已應用于杭煙物流
配送中心的配送網絡,取得了明顯的應用效果,彌補了國內車輛線路問題研
究大多停留在理論層次的不足。
本書適合從事物流配送中心送貨線路優化和配送車輛調度研究工作的專
業技術人員參考,同時適合作為高校物流專業高年級本科生、研究生的學習
參考用書,對物流配送企業、物流科研院所相關研究人員、管理人員和操作
人員,也具有較高的參考價值和實際應用價值。
由于本人水平有限,時間倉促,書中不足之處在所難免,懇請各位專
家、讀者批評指正。
基于GIS物流配送線路優化與仿真 作者簡介
p>作者簡介
陳子俠.男,博士。教授。1962年10月生,浙
江永康人。1 986年7月本科畢業于西南交通大學機
械工程系,1989年3月碩士畢業于哈爾濱工業大學
機械工程系,2007年2月博士畢業于上海交通大學
機械與動力工程學院。1989年3月至1 997年6月
在中國第一汽車集團公司機械動力處工作,在一汽
破格晉升為高級工程師:1997年6月至1999年12
月在吉林大學計算機科學系任教于任副教授、碩士
生導師:1999年12月開始在浙江工商大學計算機
與信息工程學院任教,主要從事物流配送、電子商
務、信息管理與信息系統等方面的研究與教學工
作。現為浙江工商大學計算機與信息工程學院副院
長、教授,浙江工商大學現代物流研究所所長,中
國物流學會常務理事。民革浙江工商大學主委。
在《上海交通大學學報二》,《系統工程理論與實
踐》、Journal 0,Computational Information Systems.
Journal 0,Systems Science and Information等國內
外核心科技期刊上發表論文40多篇(其中巨l收錄7
篇.ISTP收錄5篇.人大復印報刊資料全文轉載3
篇).出版專著,編著5部,主持或主要參與省部
級縱向研究課題5項.承擔中國第一汽車集團公
司、深圳華為技術有限公司,浙江省煙草公司杭州
分公司、浙江富陽口岸國際物流有限公司、浙江省
郵電器材公司等企業橫向研究項目20多項,項目
總金額達2∞多萬元。曾獲中國物流與采購科技進
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