带时间窗的生鲜农产品配送路径优化模型构建

摘 要 随着经济的发展和消费水平的不断提高,人们的生活理念也在逐渐转变,市场需求也逐渐青睐提升生活满意度的产品,尤其是生鲜农产品。而生鲜农产品具有不同于其他产品的特点,例如易腐烂、不易储存等,因此生鲜农产品的物流配送就具有一些特殊性,它关系到不同位置
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  摘 要
  

  随着经济的发展和消费水平的不断提高,人们的生活理念也在逐渐转变,市场需求也逐渐青睐提升生活满意度的产品,尤其是生鲜农产品。而生鲜农产品具有不同于其他产品的特点,例如易腐烂、不易储存等,因此生鲜农产品的物流配送就具有一些特殊性,它关系到不同位置的生鲜农产品是否能实现保证质量前提下的有效互通和共享。众多学者和企业家认为合理规划配送路径是解决生鲜农产品配送过程中质量保障、运输成本降低问题的有效方法。本文对生鲜农产品车辆路径问题影响因素进行分析,建立带时间窗的生鲜农产品车辆路径优化模型,并通过遗传算法进行求解。



带时间窗的生鲜农产品配送路径优化模型构建

  
  论文首先综述了国内外学者在生鲜农产品、生鲜农产品配送模式和配送路径等方面的研究现状。其次,分析了生鲜农产品配送特点和生鲜农产品配送时车辆路径的影响因素,明确建模的约束条件,构建了带时间窗的生鲜农产品配送顾客满意度目标函数和生鲜农产品配送损耗目标函数,在此基础上建立了带时间窗的生鲜农产品配送路径优化总模型。最后,应用遗传算法对该模型进行求解,求解结果表明:建立的带时间窗车辆路径优化模型能够使生鲜农产品配送总成本有效降低,且能够维持生鲜农产品的新鲜度和质量;能使各车辆运输时间相对平均,且各车辆运输时间不长,保持在可接受范围内。
  
  关键词: 生鲜农产品配送;时间窗;配送路径优化;遗传算法。
  

  ABSTRACT

  
  With the development of economy and the continuous improvement of consumption level, people's life philosophy is gradually changing, and market demand is also gradually favoring products that improve life satisfaction, especially fresh agricultural products.Fresh agricultural products have different characteristics from other products,such as perishable, not easy to store, etc. Therefore, the logistics distribution of fresh agricultural products has some particularities, it is related to whether the fresh agricultural products in different locations can achieve the premise of ensuring quality Effective communication and sharing. Many scholars and entrepreneurs believe thatreasonable planning of distribution routes is an effective method to solve the problems of quality assurance and transportation cost reduction in the distribution of freshagricultural products. This paper analyzes the influencing factors of the fresh agricultural product vehicle routing problem, establishes a fresh window agricultural product vehicle routing optimization model with a time window, and solves it by genetic algorithm.
  
  The thesis first summarizes the research status of domestic and foreign scholars on fresh agricultural products, fresh agricultural products distribution mode and distribution path.Secondly, the characteristics of fresh agricultural products distribution and the influencing factors of vehicle paths during the distribution of fresh agricultural products are analyzed, the constraints of modeling are clearly defined, and the objective function of customer satisfaction of fresh agricultural product distribution with time window and the loss target of fresh agricultural product distribution are constructed Function, on this basis, a total model for the optimization of the distribution path of fresh agricultural products with time windows is established. Finally, the genetic algorithm is used to solve the model. The results show that the established vehicle path optimization model with time window can effectively reduce the total cost of fresh agricultural product distribution, and can maintain the freshness and quality of fresh agricultural products; The transportation time of vehicles is relatively average, and the transportation time of each vehicle is not long, and it remains within the acceptable range.
  
  Keywords: Distribution of fresh agricultural product;Time Window; Distribution Path Optimization; Genetic Algorithm (GA)。
  

  第一章 绪论

  
  基于市场对于生鲜蔬菜、水果等生鲜农产品逐渐增高的需求,传统的购买方式诸如去菜市场、大型超市等曾经人们挑选并购买日常生鲜农产品的重要渠道已经无法满足人们对于生鲜农产品的日常需要,如今随着不断提高的生活水平和工作节奏,尤其对于上班族来说,抽出时间去市场挑选生鲜蔬菜、水果的机会更是少之又少,因而不仅生鲜农产品的消费量在整体消费中的占比愈来愈高,线上购买占比更是逐年提高,导致生鲜农产品的配送市场迅速扩大。
  
  1.1、 研究背景与意义。
  
  面对市场对于生鲜农产品的高需求,随之而来需要解决的问题就是在生鲜农产品由配送中心配送至目的地的物流过程中,将自身的服务质量融合到生鲜农产品配送中,做到物资零时共享,并且在保障客户满意度的同时也要尽可能地减少物资配送过程中的运营成本。根据现有的研究与探索成果来看,生鲜农产品物流业前景广阔但目前状况仍然相对延后,有关生鲜农产品配送的相关物流行业发展仍不平衡,需要进一步完善探索。切实做好新型电子数据工具、物流行业的推进结合工作,进一步缩小物流间的差距,做好生鲜农产品的运输配送工作,是各类生鲜农产品物流方存在的使命,因此对于生鲜农产品来说,不但要注重生鲜农产品“保质”和“保鲜”配送,还要充分利用信息通信技术以及互联网平台,让互联网与生鲜食品销售进行深度融合。
  
  想解决生鲜农产品配送之间的各种难题,就需要从生鲜农产品配送之间的车辆路径规划着手,同时,做好生鲜农产品配送之间的路径规划对于当前城乡之间物资共享、共生的阻碍解决也有十分重要的意义。
  
  (1)做好生鲜农产品配送工作,能够与参与物流环节的各领域如供货方、中转方、收货方等合理实现资源的规划,达到配置最优化,更多的减少自身运输工具、运输平台的损耗率,并融合各方优势资源弥补设备不足及信息短缺的问题,将整体配送流程实现标准化、系统化,形成流程式作业,最终达到物流效率的提升。
  
  (2)做好生鲜农产品配送工作能够在很大程度上节约时间成本,对于货物配送,尤其是瓜果蔬菜、水产类的生鲜农产品来说,配送时间关系到产品的质量、口感、外观、可能储存时间以及最终收货方的满意度,因此,实现快速配送对于物流问题的解决是一大进步。同时,由于不同地区之间的差距导致不同订货单之间的需求量及要求不同,做好产品共同配送可以有效集约不同货物配送订单进行同时间多目的地的分发派送,可以减少运输工具的空载率实现配送周期的最优化管理。
  
  (3)做好生鲜农产品配送有利于将城市与农村之间的物资实现共享互利,并且进行合适规整能够在一定程度上解决运送成本过高的问题,同时,在整个过程中能够有效实现最优规模效益进而降低运输环节过程中的运营成本,从而进一步的做到最终服务质量的提升。同时,做好生鲜农产品配送工作对于整体城乡物流系统的发展也具有极其重要的意义。我国物流起步较晚,相对来说农村由于地势、差距等原因在物流配送方面的探索仍旧过少,而随着国民经济的发展及人民对物质和精神生活的追求,对此需求也变得愈加热烈,对于当前空白领域来说,以此为接入点,能够顺利接入市场资源流向农村物流领域,带动经济发展的同时进一步完善好城乡物流体系的发展。
  
  (4)做好生鲜农产品配送工作对于社会也有一定的积极意义。对于当前经济迅速发展的社会而言,做好经济提升带动领域发展的同时也要兼顾好各领域协同平衡,比如废气排放、燃料消耗、路面承载、道路疏通等问题。解决好生鲜农产品配送工作,在一定程度上能够实现各路径互相配合,有序运送各订单货物,根据订单需求进行合理分配,不会出现超载、空载等现象,给道路承受能力、使用寿命带来相应好处;同时路径规划达到最优可以合理减少相应运输工具,配置最优数量的车辆能够减少行驶过程中的废弃排放,而对于繁忙道路路段也能减轻一定的车辆拥堵状况,提升道路空间利用率,解决一定的现实矛盾问题,形成良性循环。
  

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  1.2、国内外研究现状
  1.2.1、国外研究现状
  1.2.2、国内研究现状
  1.2.3、研究述评
  1.3、主要研究工作及论文框架
  1.3.1、研究目的
  1.3.2、研究方法与思路
  1.3.3、论文框架
  
  第二章 相关理论综述
  
  2.1、生鲜农产品
  2.1.1、生鲜农产品的定义
  2.1.2 、生鲜农产品的类别.
  2.1.3、生鲜农产晶的属性
  2.2、生鲜农产品配送模式
  2.2.1、线下销售的生鲜农产品配送模式
  2.2.2、线上销售的生鲜农产品配送模式
  2.3、车辆路径问题.
  2.3.1、车辆路径问题的概念
  2.3.2 、车辆路径问题的影响因素
  2.3.3、车辆路径问题的分类
  2.3.4、带时间窗的车辆路径问题
  2.3.5、车辆路径问题的求解算法
  
  第三章 生鲜农产品的配送路径优化模型构建.
  
  3.1、 生鲜农产品配送的特点和关键问题分析.
  3.1.1、生鲜农产品配送的特点
  3.1.2、生鲜农产品配送的关键问题.
  3.2、生鲜农产品配送的车辆路径的影响因素分析.
  3.3、生鲜农产品配送的车辆路径优化目标
  3.4、问题描述.
  3.5、模型约束条件.
  3.6、参数说明.
  3.7、目标函数构建.
  3.7.1、 顾客满意度问题
  3.7.2、生鲜农产品损耗问题.
  3.8、总模型的建立
  
  第四章 基于遗传算法的模型求解.
  
  4.1、算法设计.
  4.1.1、编码设计.
  4.1.2、种群初始化.
  4.1.3、适应度函数.
  4.1.4、遗传算子.
  4.1.5、算法流程
  4.2、算例分析.
  4.2.1、算例数据.
  4.2.2、算例结果
 

  第五章 总 结

  当前物流领域随着经济的迅速发展也在不断扩大范围,经济水平和消费观念的转变让市场消费的目光转移到生鲜农产品的消费上,而物流领域也聚焦于生鲜农产品的采购与销售。生鲜农产品的自身属性特点是易腐烂、难储存,这就给生鲜食品的物流领域发展带来了一定挑战,生鲜食品对于其自身物流运输要求较高,需要合适的储存温度、合理的储存空间、快速的配送速度等因素辅助,才能够保证生鲜农产品的感官、形状、新鲜度等特征,使整个配送服务质量达到客户需求的满意度。而基于生鲜配送的诸多特点和问题,更多的目光着力于解决如何实现生鲜农产品配送路径优化的问题上。

  本文结合具体实际情况和相关文献研究,经过一定程度的探索研究,做了以下几点工作:

  (1)生鲜农产品由其自身的独特属性对于生鲜农产品的配送提出了极高要求,配送是否及时关系到最终的产品质量,也就关系到客户对配送服务的满意度。本文基于生鲜农产品的特点和当前国内关于生鲜农产品的配送模式,分析了当前生鲜农产品配送过程中的特点及其存在的关键问题,了解生鲜农产品在配送过程中的难点和矛盾点,使后续问题的解决更具针对性。

  (2)经分析当前关于生鲜农产品的配送方面的发展并不完善,存在产品损耗度高、冷链技术薄弱、配送不及时等问题,本文在此基础上进一步分析了生鲜农产品配送的车辆路径影响因素,基于此建立了带时间窗的生鲜农产品车辆路径优化模型。生鲜农产品损耗度在生鲜农产品车辆路径问题研究中是一个重要因素,如果考虑时间窗满意度的问题,可以减少生鲜农产品的损耗,但同时会给车辆配送的运营成本带来负担,而将整个配送过程控制在合理的时间范围内,对车辆配送路径进行最优规划,在基于客户对于时间窗满意度的要求基础上实现最短路径配送,则能够提升客户对于整体配送服务的满意度。

  (3)设计了遗传算法来解决提出的问题,首先对遗传算法的编码进行设计使其符合本文的需求,并且使得模型中的一些约束天然有效减少了算法的复杂度,提升算法运行效率。对遗传算法的种群初始化、适应度函数、选择策略、交叉策略和变异策略都进行了相应的设计。然后对于带时间窗情况下的生鲜农产品配送算例进行了求解分析。

  (4)结果表明,合理规划车辆路径的选择,会减少产品配送总成本及车辆消耗率,节约配送时间保持生鲜农产品的新鲜度,增加客户对于服务质量的满意度。本文所构建的模型中,对生鲜农产品相关基本属性及要求做了一定约束,考虑在客户要求的时间段内进行生鲜农产品的分别配送,可以完整地保证客户时间窗的满意度,在保证生鲜农产品本身新鲜度持久地基础上实现客户对于配送服务地最大满意度及配送成本降低,在一定程度上降低了车辆运输时间及车辆损耗度,满足对于生鲜农产品的配送要求,同时发现合适数量的车辆选择也会影响到配送总成本的结果,这使得在保证客户满意度的基础上可以进行车辆数目的安排达到更进一步的优化。

  参考文献

作者单位:合肥工业大学 原文出处:王敏荣. 生鲜农产品配送路径优化研究[D].合肥工业大学,2020. 点击下载全文 转载请注明来源。原文地址:http://www.lw54.com/html/zhlw/20201222/8378730.html   

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