货运车辆运行路线的优化
运输工程课程设计
题目货运车辆运行路线的优化
院(部) XXXXXXXXXXXX
专业物流工程
班级物流XX
学生姓名XXXX
学号XXXXXX
课程设计任务书
题目货运车辆运行路线的优化
院(部) XXXXXXXXXXXXX
专业物流工程
班级物流XXX
学生姓名XXX
学号XXXXX
XX年XX 月XX 日至XX 月XX 日共X 周
指导教师XX
XXXX 年XX 月X 日
摘要
物流配送中的车辆路线优化方法和系统，是实现快速、准确和低成本物流配送的重要手段和途径，是现代物流系统必不可少的重要部分。车辆运行路线问题在现实生活中有着广泛应用，也是现代物流配送系统中的重要环节，因此，论文的选题有着重要的理论意义和应用前景。现有的数学方法在解决此问题时还根不完善，缺乏科学的理论作指导,这些问题的解决，往往需要用启发式方法作出决策和判断，追求运输系统总体最优、总费用最低、总效益最大的最优解。本文首先介绍货运车辆调度问题的分类,根据问题的不同性质将货运车辆优化调度分为满载和非满载调度,有时间要求和无时间要求的调度等多种类型。然后,详细介绍求解货运车辆优化调度问题常用的启发式算法的原理、模型和求解过程。本文所论述的方法对于实际的货运车辆调度问题具有指导意义。
关键词：物流配送，启发式算法，运输车辆，优化方法
1我国物流配送的发展分析
1.1我国物流配送发展现状
长期以来，由于受计划经济的影响，我国物流社会化程度低，物流管理体制混乱，机构多元化, 导致社会化大生产、专业化流通的集约化经营优势难以发挥，规模经营、规模效益难以实现，设施利用率低，布局不合理，重复建设，资金浪费严重。由于利益冲突及信息不通畅等原因，造成余缺物资不能及时调配，大量物资滞留在流通领域，造成资金沉淀，发生大量库存费用。另外，我国物流企业与物流组织的总体水平低，设备陈旧，损失率大、效率低，运输能力严重不足，形成了“瓶颈”，制约了物流的发展，物流配送明显滞后。商流与物流分割，严重影响了商品经营和规模效益。实践证明，市场经济需要更高程度的组织化、规模化和系统化，迫切需要尽快加强建设具有信息功能的物流配送中心。随着电子商务的日益普及，中国的物流配送业一定会按照新型物流配送中心的方向发展。据国家有关部门预测，未来10年全国还计划兴建100个物流中心，以及7个主要交易中心，由此看来，物流业在我国的发展前景将是十分广阔的。2001年3月，国家经贸委、铁道部、交通部、信息产业部、外经贸部和民航总局六部委局联合印发了《关于加快我国现代物流发展的若干意见》。国家计委、国家经贸委联合发布的《当前国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录》中，已把发展物流配送中心列为重点鼓励发展的项目。在中国政府大力发展现代物流业的宏观政策引导下，各地纷纷出台了自己的物流发展规划，把发展现代物流列入了重要议事日程。
1.2我国物流配送存在的问题
(1)对物流配送缺乏正确和充足的认识。20世纪80年代初，我国就引进物流配送的概念，经过二十多年的经济发展，越来越多的人对物流配送有了全面的了解和认识，但在相当多的企业中，其领导人的观念还停留在成本中心、利润中心上，没有把物流配送放到服务中心、战略中心的高度。
(2)物流配送人才短缺。国外物流配送的教育和培训系统非常发达，很多大学和学院开设
物流管理专业，部分院校设置研究生物流课程，并在社会上全面开展物流配送的职业教育。许多国家的物流从业人员必须接受职业教育，获得从业资格后，才能从事物流配送方面的工作。相比较而言，我国在物流配送方面的教育还非常落后，在高等院校中开设物流专业和课程的仅有10所左右，占中国全部高等院校的1％，研究生层次教育才刚刚起步，职业教育更是贫乏。
(3)物流配送效率低，物流装备标准化程度低。目前，我国大多数物流配送企业是在传统的企业机制上发展起来的，物流服务内容还停留在仓储、运输层面上，能够提供综合性服务的物流配送企业还很少。同时运输、仓储的现代化水平比较低，物流配送中心建设发展比较缓慢，专业化操作水平不高，导致了物流配送效率低下。此外，我国物流部门条块分割、自成体系，使得物流配送环节中各种运输方式之间装备标准不统一，增加了物流配送的无效作业环节，使物流配送速度降低、物流配送成本升高。
(4)缺乏有效线路优化方法。目前，我国的交通运输设施布局很不合理，车辆运行路线存在严重的不足与资源浪费，主要的运输通道经常出现供需矛盾，从而影响了物流配送的效率；物流网点没有统一的布局，物流企业分布过于分散，无法实现资源的有效配置；物流设施装备普遍较差，不能适应现代物流的发展。并且由于我国的物流信息管理和技术手段比较落后，无法建立公共的物流信息交流平台，对物流配送过程中各个环节进行统一管理和调度，实现高效的物流配送。
本文主要从优化线路方法方面出发，摒弃人们的利用经验的方法，结合运用启发式算法，从科学的角度出发，最大限度的节约成本，提高配送效率。
2运输车辆调度规划问题分类
货运车辆优化调度问题可根据不同性质具体分为以下几类：
按运输任务分为纯装问题、纯卸问题以及装卸混合问题。按照车辆载货问题分为满载和非满载问题，满载问题是指货运量多余一辆车的容量，完成所有任务需要多辆运输车辆，根据是否返回车场划分为车辆开放问题和车辆封闭问题，车辆开放问题是指车辆不返回其出发地，车辆封闭问题是指车辆必须返回其出发车场。
按照优化的目标可分为单目标优化问题和多目标优化问题；按照有无休息时间要求可分为有时间休息的调度和无时间休息的调度问题。
2.1车辆类型的选择
运输车辆的选择，主要是指根据货物的种类、特点及批量合理选择车辆类型及载量大小。
合理选择运输车辆，可以完好、准时、无误地完成任务，降低运输费用。合理选择运输车辆是提高车辆运输生产率、降低运输成本的有效途径之一。
车辆的选择应保证运输费用最少这一基本要求。其主要影响因素包括：货物的类型、特性与批量；装卸工作方法；道路与气候条件：货物运送速度；运输工作的劳动、动力及材料消耗量等。
车辆类型的选择，主要是指对通用车辆和专用车辆的选择。
根据货物的特性、包装物的类型和形状采用相应的专用车辆，如拦板式货车、罐式汽车、厢式车、冷藏车、平板车、水泥车及轴式挂车等，不但可以保证货物完好无损，改善劳动条件，提高行车安全，还可降低运输成本。
采用具有气动式卸货机构的水泥车与通用车相比，可以减少水泥损失和运输费用30％左右；采用面粉专用车与通用车相比，袋装面粉运输费用可降低1倍左右。
对于载重量相同的通用车与专用车相比，因专用车上增加了若干附属设备，使得其有效载重量有所降低，这样造成了车辆运输生产率下降。显然，采用专用车辆缩短装卸时间，使其生产率提高是有一定条件的。
如何确定选择通用车辆还是专用车辆，通常可采取比较其生产率或成本的方法．即计算
等值运距。
2.2车辆载重量的选择
确定车辆最佳载重量的主要影响因素就是货物批量。
货物批量大，选择最高载重量车辆(道路法规允许范围内)运输是合理的，但装卸生产率应与之相适应。货物批量有限，车辆的载重量必须与其相适应。否则运输成本将增加。在汇集式路线组织运输时，如遇特殊情况，也可选用较大载重量车辆。
2.3环形式行驶路线的优选标准
选择环形式行驶路线的原则是：当完成同样货运任务时，里程利用率β最高为最佳。
环形式行驶路线以运次为基本运输过程进行组织，并且在一条环形路线上包含有多个运次、多项货运任务。其中，每个运次的重车路线由货运任务决定，所以重车方向是一定的，无从选择。那么，只有合理组织该环形路线各个运次的衔接顺序，使总空车行程最短，才能使里程利用率β最高，才能获得最经济的行驶路线。
3启发式算法
3.1汇集式路线定义
定义：
汇集式路线（一般情况下为封闭路线）是指车辆沿着分布于运行路线上各装卸作业点，依次完成相应的装卸作业，且每运次的货物装（卸）量均小于该车额定载质量，直到整个车辆装满（或卸空）后返回出发点的行驶路线。
汇集式行驶路线的优选原则是以每周转的总行程最短为最优。
当车辆采用汇集式行驶路线完成运输任务时，每次周转的货物周转量的大小与车辆沿路线上各货运点的绕行次序有关。若绕行次序不同，即使完成同样货运任务其周转量也不一样。在这种情况下，按总行程最短组织车辆进行运输最为经济。
3.2启发式算法
启发式方法是从尚未安排的车辆、运输任务或行驶路径中按照构造算法进行选择，知道所有任务和车辆匀被调度为止。够造的每一步，根据某个判别函数，把当前的线路构型和另外的构型进行比较并加以改进，以最小代价把一个不在当前构型上的需求对象插入进构型，最后得到一个较好的可行构型。常见的构造算法有节约算法、最邻近法、最近插入法等。
启发式方法并不追求问题的最优解，而是强调问题的满意性，只要决策者认为所得到的解能够较好地满足要求就可以了。
可将此问题归为运筹学中的货郎担问题，应用启发式算法来进行近似求解，其基本思路是：当货运点多，总运量较大、需用运输车辆超过一辆时，选择汇集式行驶路线首先根据运输车辆每车次最高装载量定额，按就近调车的原则对货运点进行分组；然后按总行程最短的原则，采用启发式算法分别确定每车沿其本组货运点的绕行次序，以选定单车运行路线。现以分送式路线选择为例，阐述其选择方法。
3.2.1首先确定计算所需数据
所需数据包括：
货运点的分布图或货运点间里程矩阵B ij ； 货运点收（卸）货量（q j ）； 单车最高装载量（q H ）。
其中，i 、j 为货运点序号，q j 、q H 的计算单位视货物情况而定（如可以是吨、件、桶、箱、瓶等）。本设计中单位为吨。
3.2.2各货运点间里程（Bij ）和收货量（qj ）统计表
某牛奶厂，拟采用一辆中型载重车（q=10吨）将鲜奶配送给6个固定的牛奶销售点，要求采用启发式法选择车辆绕行次序，目标是在完成任务的前提下，绕行的总里程最短。
表3.1各点之间的里程表
表3.2各牛奶销售点的需求表
3.2.3计算过程
在此基础上可采用启发式算法按下面的程序进行计算：
图3.1分送式路线选择总程序图A :确定货运点分组数d为
经计算可得本方案中货运点分组数d为1
式中∑qj——各收货点收获量之和（单位：t）；
[ ]——取整函数的标记。
B :单车货运点分组：
其程序为:
1）确定单车行驶路线序号N（N=1，2，…n），即单车货运点分组组别序列，以依次确定单车行驶路线。
2) 选择第一个收货点。以K表示收货点的序号，即选择K=1的收货点。
首先确定距发货点（j = 0）最远的收货点（j = r=6）为第一个收货点，即确定maxLoj 及车辆实际载质量q=qj =2吨,并将该点记为NK = N1，即第N组单车行驶路线上的第一个收货点。此时第j（即第6个）收货点已收到所需数量（qj=2吨）的货物，不再参加后续单车行驶路线上收货点的分组选择，再令i=j（此时i=1,2,3,4,5），继续选择下一个收货点。
3）选择其余收货点。即按照就近选点的原则，选取距上一个收货点（i=j=r即B6）最近的第j（j≠r即B3）收货点为第K+1（即第2个）个收货点，此时车辆实际载质量增加至q=q+qj （此时为3吨）；将该点记为Nk（k=k+1即第2个）。
经计算可得此时q=3吨＜qH=10吨，表明车辆载质量没有充分利用，所以继续选择本组下一个收货点。选取距上一个收货点（i=j=r即B3）最近的第j（j≠r即B1）收货点为第K+1（即第3个）个收货点，此时车辆实际载质量增加至q=q+qj（此时为4吨）；将该点记为Nk （k=k+1即第3个）。
经计算可得此时q=4吨＜qH=10吨，表明车辆载质量没有充分利用，所以继续选择本组下一个收货点。选取距上一个收货点（i=j=r即B1）最近的第j（j≠r即B4）收货点为第K+1（即第4个）个收货点，此时车辆实际载质量增加至q=q+qj（此时为7吨）；将该点记为Nk （k=k+1即第4个）。
经计算可得此时q=7吨＜qH=10吨，表明车辆载质量没有充分利用，所以继续选择本组下一个收货点。选取距上一个收货点（i=j=r即B4最近的第j（j≠r即B2）收货点为第K+1（即第5个）个收货点，此时车辆实际载质量增加至q=q+qj（此时为9吨）；将该点记为Nk（k=k+1即第5个）。
经计算可得此时q=9吨＜qH=10吨，表明车辆载质量没有充分利用，所以继续选择本组下一个收货点。选取距上一个收货点（i=j=r即B2最近的第j（j≠r即B5）收货点为第K+1（即第6个）个收货点，此时车辆实际载质量增加至q=q+qj（此时为10吨）；将该点记为Nk（k=k+1
即第5个）。
经计算可得此时q=10吨=qH=10吨，表明本组单行驶路线上的全部货运点已选择完毕。
所以本组单车行驶路线的全部收货点为K（即B5和B1两）个，并按选点的先后顺序初排货运点序列NK（即N1，N2），然后转本程序步骤1）进行下一组货运点的选择。
表3.3货运点分组方案统计表
若全部货运点的qj=0，则表明本方案S的全部收货点选择完毕，据此，初排本组货运序列。
C：选择单车货运点绕行次序。
程序C:选择单车货运点绕行次序，得到各方案单车绕行路线及绕行里程，如表3.4所示。
表3.4 各方案单车绕行路线及绕行里程
确定方案，最后从所有方案中选择总绕行里程最短（即S=min ）的方案。由上表知，单车绕行路线为B0-B4-B2-B5-B6-B3-B1-B0及B0-B1-B6-B3-B5- 2-B4-B0的合计里程均为∑LN=46km为最小，因此这两个方案是本例最佳的单车绕行路线方案。
4设计体会
尽管本文在我国物流配送发展现状与存在问题方面做了一些总结与概括，并采用启发式算法解决了其中物流配送线路优化问题，但限于本人的水平和论文的篇幅，加之物流配送车辆运行路线优化调度问题的复杂性，本文的研究内容仅是物流配送车辆运行路线优化调度问题这座冰山的一角，还有许多问题需要在今后的研究中加以解决。
论文中我们所提到得启发式方法都是在一定的条件下研究才有意义，一些条件是为了便于我们的计算简化后的结果，因此在实际应用中的问题会相对较复杂些，需要我们从更深的角度去完善目前存在的算法。车辆调度中还有一些其他的方法，这些算法在一定时期、一定情况下都有各自的优点，都有解决某一类问题的优越性，但随着发展的需要，对优化方法要求也越来越高。而在实际应用当中的物流配送车辆运行路线优化优化调度问题，对不同条件下的配送问题选择不同的方法。
本课程设计，第一天下发任务，第二、三天搜集资料，第四五天撰写课程设计，第六天整理、打印。在数据收集过程中遇到了很多问题，很多东西都不懂，但在耐心查阅资料，细心学习下终于有所头绪。资料收集完后开始对资料的刷选，把有用的资料整理，以备后用。
在一次又一次的改进后，怀着不求最好，但求更好的精神再进行多次改进。最后终于完成了货运车辆运行路线的优化课程设计。
在今后的学习和研究的过程中，主要针对之前所题存在的问题和不足进行研究，会更努力的来完善和补充。
7结论
方兴未艾的全球化分工生产使得物流在国民经济体系中占据越来越重要的作用，其运营水平直接反映了一国的经济活力。作为物流系统的核心部件，车辆路径问题自诞生之日起就受到了广泛的关注。面对信息时代的到来、个性需求的产生，现代物流决策者必须要采用新的技术手段以快捷、有效地解决这些不确定性信息带来的问题。显然，已有的传统车辆路径模型和算法已无法满足实际决策的需要，因此，对基于创新的车辆路径的模型及其算法进行研究，就显得尤为必要。
物流配送中的车辆调度优化方法和系统，是实现快速、准确和低成本物流配送的重要手段和途径，是现代物流系统必不可少的重要部分。车辆路径问题作为物流配送优化中的核心问题，已经成为运筹学与组合优化领域的一个热点。由于该问题是一个典型的NP—hard问题，难以用精确算法求解，因此研究重点已经转移到开发有效的启发式算法上。
现代物流车辆运行路线的优化涉及因素很多，数据量很大、技术性很强，尤其是多个目标、多个约束的相互制约的情况下，仅凭人工或计算机辅助的方法进行车辆调度，因此，不仅用时长，而且，不可能综合多目标多约束调度需求进行科学的量化分析和优化处理。因此，有效地将车辆运行路线优化方法用于研制适用的车辆调度系统从而实现车辆资源、人力资源等资源的合理利用，提高工作效率，增加物流企业的经济效益，具有重要的理论意义和适用价值。
在我国，随着国民经济健康稳定的高速发展，市场经济日益发达，各种生产经营方式发展得十分迅速.但就目前情况而言，我国的 VRP研究仍然有限，可以说仍未能满足经济发展的需要.首先是起步较晚，通用理论研究较少；其次，对于具体问题提出的应用研究相对较多，但多为对具体算法的部分改进，且限于各自的适用条件，局限性较强。因此，如何针对各地地形条件、各行业物流配送运输的特点，结合不同的启发式算法进行优势互补和消除缺陷，设计出通用性好、运算速度快、精度高的优良算法，将是研究发展的方向，还有待于各学科专家学者们作深入细致的研究。
参考文献
[1]张之富,物流配送车辆优化调度研究[D],上海海事大学,2007年
[2]徐剑、牟燕妮、王中颖，物流配送车辆调度优化方法比较研究[J]，物流科技，2006年
[3]吴淑娟，配送车辆线路优化算法研究[D],河海大学,2005年
[4]蔡一兵、冯建民,“瓶颈”排序问题的一种启发式算法——MITOB法[A]，全国青年管理科学与系统科学论文集（第4卷）[C]，1997年
[5]胡思继，交通运输学，[M]，北京:人民交通出版社，2001
[6]贾永基、席裕庚，一类货运车辆调度问题的混合禁忌搜索算法[J]，信息与控制，2006
[7]物流信息系统,林自葵,清华大学出版社，北京交通大学出版社,2010
车辆调度与优化读后感
阅读文章： 牟峰.车辆调度问题的研究现状及发展趋势[J].西华大学学报·自然科学版,2012. 杨家其,罗萍.物流企业车辆调度优化方法研究[J].系统工程理论与实践[J].2014. 王晓波.连锁企业物流车辆调度模型及优化设计[J].微电子学与计算机,2010. 秦家娇,张勇.物流系统中车辆调度问题及算法研究[J].通信学报,2012 邵泽军,高淑萍.几类车辆调度问题的研究[J].自动化学报,2010. 主要内容及理解： 1、《车辆调度问题的研究现状及发展趋势》 我从网上搜索了一下关于这方面的数据：全国社会物流总费用8.4万亿元，其中运输费用4.4万亿元，占社会物流总费用的比重为 52.8%，社会物流总费用与 GDP 的比率为 17.8%。所以合理的运输管理可以提高运输效率、控制运输成本，同时也就提高了物流整体服务水平、降低了物流运行成本。所以车辆调度问题是其研究的重点。 这篇期刊文章的作者以铁路车站取送车作业问题对车辆调度问题进行了详细介绍，还分析了它与其他车辆调度问题的区别与联系。通过作者的举例研究可以知道无论静态问题还是随机动态问题，都呈现出一种精细化的趋势，也就是所研究的问题具有越来越强的个性特征，例如针对车场数、取送时窗、车辆类型等特征进行研究。这种策略的优势在于研究工作的针对性强，但是不利因素更大，因为特征改变时，其结果也就不再是符合。所以作者的研究工作让人们对车辆调度中各种特征形成了更清晰的认识，为研究具有多特征的打下了一定基础。 2、《物流企业车辆调度优化方法研究》 这篇文章主要是蚁群算法的改进。我第一次看到这个算法的名字时，首先想到的就是蚂蚁。当时我就想这还能和蚂蚁联系起来？读完文章才知道，这是受到蚂蚁行走觅食的启发。拿上一篇文章举例这就好比蚁窝是车站，各地的食物是装
物流配送车辆优化调度的一种神经网络算法
【最新资料,Word版，可自由编辑！】
摘要：本文讨论了物流配送车辆优化调度问题的分类，建立了解决非满载车辆卸货路线优化的神经网络模型，提出了解决配送车辆优化调度问题的步骤，并进行了具体的调度试验，验证了算法的可行性。 0 引言 2000年的运输费用为5900亿美元，占当年GDP总值99600亿美元的5.92%，可见，减少运输费用是有效减少物流成本的重要方面。对于物流中心和第三方物流企业的货物配送，运输车辆的调度是工作的重点，正确合理的调度可以有效减少车辆的空驶率，实现合理路径运输，从而有效减少运输成本，节约运输时间，提高经济效益。 1 配送车辆调度优化问题分类 Dantzig和Ramser于1959年首次提出，由于该问题在交通运输、工业生产管理等领域具有广泛而重要的应用，因此30多年来其研究得到很大重视，国外的Bodlin，Christofider，Golden，Assad, Ball 等人对该问题进行了较为深入的研究[1] [2] [3]。 总体上看，车辆的优化调度问题一般可根据时间特性和空间特性分为车辆路径规划问题和车辆调度问题。当不考虑时间要求，仅根据空间位置安排车辆的线路时称为车辆路径规划问题（VRP-Vehicle Routing Problem）；考虑时间要求安排运输线路时称为车辆调度问题VSP（Vehicle Scheduling Problem）。某些学者将有时间要求的车辆调度问题称为Vehicle Routing Problem with Time Windows。车辆优化调度问题可根据不同性质具体分为以下几类。 合问题，所谓的装卸混合问题就是车辆在运输途中既有装货又有卸货。
公交车调度的方案优化设计
公交公交车调度方案优化设计 摘要 本文利用某一特大城市某条公交路线上的客流调查运营资料，以乘客的平均抱怨度、公司运营所需的总车辆数、公司每天所发的总车次数以及平均每车次的载客率为目标函数，建立了的分时段等间隔发车的综合优化调度模型。在模型求解过程中，采用了时间步长法、等效法以及二者的结合的等效时间步长法三种求解方法，尤其是第三种求解方法既提高了速度又改善了精度。结合模型的求解结果，我们最终推荐的模型是分时段等间隔发车的优化调度方案。 在建立模型时，我们首先进行了一些必要假设和分析，尤其是针对乘客的抱怨程度这一模糊性的指标，进行了合理的定义。既考虑了乘客抱怨度和等待时间长短的关系，也照顾了不同时间段内抱怨度对等待时间的敏感性不同，即乘客在不同时段等待相同时间抱怨度可能不一样。 主要思想是通过逐步改变发车时间间隔用计算机模拟各个时间段期间的系统运行状态，确定最优的发车时间间隔，但计算量过大，对初值依赖性强。等效法是基于先来先上总候车时间和后来先上的总候车时间相等的原理，通过把问题等价为后来先上的情况，巧妙地利用“滞留人数”的概念，把原来数据大大简化了。很快而且很方便地就可求出给定发车间隔时的平均等待时间，和在给定平均等待时间的情况下的发车间隔，但该方法只能对不同时段分别处理。结合前两种方法的优点提出等效时间步长法，即从全天时段内考虑整体目标，使用等效法为时间步长法提供初值，通过逐步求精，把整个一天联合在一起进行优化。通过对模型计算结果的分析，我们发现由于高峰期乘车人数在所有站点都突然大量增加，而车辆调度有滞后效应，从而建议调度方案根据实际情况前移一段适当的时间。在模型的进一步讨论和推广中，我们还对采集运营数据方法的优化、公共汽车线路的通行能力以及上下行方向发车的均衡性等进行了讨论。 在求具体发车时刻表时，利用等效时间步长法，较快地根据题中所给出的数据设计了一个较好的照顾到了乘客和公交公司双方利益的公交车调度方案，给出了两个起点站的发车时刻表（见表二），得出了总共需要49辆车，共发440辆次，早高峰期间等待时间超过5分钟的人数占早高峰期间总人数的0.93%，非早高峰期间等待时间超过10分钟的人数占非早高峰期间总人数的3.12%。引入随机干扰因子，使各单位时间内等车人数发生随机改变。在不同随机干扰水平下，对推荐的调度方案进行仿真计算，发现平均抱怨度对10%的随机干扰水平相对改变只有0.53%，因此该方案对随机变化有很好的适应性，能满足实际调度的需要。 1．问题的提出
车辆优化调度的研究
车辆优化调度的研究 某某 某某学校 摘要：本文基于许多车辆优化调度的理论研究成果，对温州远大物流有限公司进行调查研究和分析，并提出了一些自己的意见和方案。车辆优化调度，首先研究其发展的历史及现状，然后应用现有的设施和技术，针对目前车辆调度存在的问题，对车辆进行优化调度。 关键词：车辆调度；优化设计；运输成本 The Optimization Scheduling Research of Vehicles Abstract：Based on the research findings of many vehicles’ optimal dispatching as well as the investigation and analysis of Wenzhou Yuanda logistics company, this paper will put forward some suggestions and proposals. After studying the history and current situations of the vehicles’ optimal dispatching and applying the current facilities and technology, the paper will find the best way to optimize the vehicles’ dispatching. Key words:Vehicle Scheduling；Optimal Design；Transportation costs
公交车调度方案的优化模型
第三篇公交车调度方案的优化模型 2001年 B题公交车调度Array公共交通是城市交通的重要组成部分，作好公交车的调度对 于完善城市交通环境、改进市民出行状况、提高公交公司的经济 和社会效益，都具有重要意义。下面考虑一条公交线路上公交车 的调度问题，其数据来自我国一座特大城市某条公交线路的客流 调查和运营资料。 该条公交线路上行方向共14站，下行方向共13站，表3-1 给出的是典型的一个工作日两个运行方向各站上下车的乘客数量统计。公交公司配给该线路同一型号的大客车，每辆标准载客100人，据统计客车在该线路上运行的平均速度为20公里/小时。运营调度要求，乘客候车时间一般不要超过10分钟，早高峰时一般不要超过5分钟，车辆满载率不应超过120%，一般也不要低于50%。 试根据这些资料和要求，为该线路设计一个便于操作的全天（工作日）的公交车调度方案，包括两个起点站的发车时刻表；一共需要多少辆车；这个方案以怎样的程度照顾到了乘客和公交公司双方的利益；等等。 如何将这个调度问题抽象成一个明确、完整的数学模型，指出求解模型的方法；根据实际问题 的要求，如果要设计更好的调度方案，应如何采集运营数据。
公交车调度方案的优化模型* 摘要：本文建立了公交车调度方案的优化模型，使公交公司在满足一定的社会效益和获得最大经济效益的前提下，给出了理想发车时刻表和最少车辆数。并提供了关于采集运营数据的较好建议。 在模型Ⅰ中，对问题1建立了求最大客容量、车次数、发车时间间隔等模型，运用决策方法给出了各时段最大客容量数，再与车辆最大载客量比较，得出载完该时组乘客的最少车次数462次，从便于操作和发车密度考虑，给出了整分发车时刻表和需要的最少车辆数61辆。模型Ⅱ建立模糊分析模型，结合层次分析求得模型Ⅰ带给公司和乘客双方日满意度为（0.941，0.811）根据双方满意度范围和程度，找出同时达到双方最优日满意度(0.8807,0.8807)，且此时结果为474次50辆；从日共需车辆最少考虑，结果为484次45辆。对问题2，建立了综合效益目标模型及线性规划法求解。对问题3，数据采集方法是遵照前门进中门出的规律，运用两个自动记录机对上下车乘客数记录和自动报站机(加报时间信息)作录音结合，给出准确的各项数据，返站后结合日期储存到公司总调度室。 关键词：公交调度；模糊优化法；层次分析；满意度 3.1 问题的重述 3.1.1 问题的基本背景 公交公司制定公交车调度方案，要考虑公交车、车站和乘客三方面因素。我国某特大城市某条公交线路情况，一个工作日两个运营方向各个站上下车的乘客数量统计见表3-1。 3.1.2 运营及调度要求 ⑴公交线路上行方向共14站，下行方向共13站； ⑵公交公司配给该线路同一型号的大客车，每辆标准载客100人，据统计客车在该线路上运营的平均速度为20公里/小时。车辆满载率不应超过120%，一般也不低于50%； ⑶乘客候车时间一般不要超过10分钟，早高峰时一般不要超过5分钟。 3.1.3 要求的具体问题 ⑴试根据这些资料和要求，为该线路设计一个便于操作的全天（工作日）的公交车调度方案，包括两个起点站的发车时刻表；一共需要多少辆车；这个方案以怎样的程度照顾到了乘客和公交公司双方的利益，等等； ⑵如何将这个调度问题抽象成一个明确完整的数学模型，并指出求解方法； ⑶据实际问题的要求，如果要设计好更好的调度方案，应如何采集运营数据。 3.2 问题的分析 本问题的难点是同时考虑到完善城市交通环境、改进市民出行状况、提高公交公司的经济和社会效益等诸多因素。如果仅考虑提高公交公司的经济效益，则只要提高公交车的满载率，运用数据分析法可方便地给出它的最佳调度方案；如果仅考虑方便乘客出行，只要增加车辆数的次数，运用统计方法同样可以方便地给出它的最佳调度方案，显然这两种方案是对立的。于是我们将此题分成两个方面，分别考虑到：⑴公交公司的经济效益，记为公司的满意度；⑵乘客的等待时间和乘车的舒适度，记为乘客的满意度。
优化调度概述
1．概述 1.1 调度问题的提出 敏捷制造作为21世纪企业的先进制造模式，综合了JIT、并行工程、精良制造等多种先进制造模式的哲理，其目的是要以最低成本制造出顾客满意的产品，即是完全面向顾客的。在这种模式下如何进行组织管理，包括如何组织动态联盟、如何重构车间和单元、如何安排生产计划、如何进行调度都是我们面临的问题。其中车间作业调度与控制技术是实现生产高效率、高柔性和高可靠性的关键，有效实用的调度方法和优化技术的研究与应用已成为先进制造技术实践的基础。 调度问题主要集中在车间的计划与调度方面，许多学者作了大量研究，出了不少的研究成果。制造系统的生产调度是针对一项可分解的工作（如产品制造），探讨在在尽可能满足约束条件（如交货期、工艺路线、资源情况）的前提下，通过下达生产指令，安排其组成部分（操作）使用哪些资源、其加工时间及加工的先后顺序，以获得产品制造时间或成本的最优化。在理论研究中，生产调度问题常被称为排序问题或资源分配问题。 1.2 调度问题的分类 生产调度系统的分类方法很多，主要有以下几种： (1) 根据加工系统的复杂度，可分为单机、多台并行机、flow shop和job shop。 单机调度问题是所有的操作任务都在单台机器上完成，为此存在任务的优化排队问题，对于单机调度比较有代表性的请见文[9][10][l1]；多台并行机的调度问题更复杂，因而优化问题更突出，文[8][11]][13]研究了多台并行机的调度；flow shop型问题假设所有作业都在同样的设备上加工，并有一致的加工操作和加工顺序，文[12][13][14]研究了flow shop问题；job shop是最一般的调度类型、并不限制作业的操作的加工设备，并允许一个作业加工具有不同的加工路径。对于job shop型问题的研究，文献很多，综述文章可参见Lawler等[15]。 (2) 根据性能指标，分为基于调度费用和调度性能的指标两大类。 (3) 根据生产环境的特点，可将调度问题分为确定性调度和随机性调度问题。 (4) 根据作业的加工特点，可将调度问题分为静态调度和动态调度。 静态调度是指所有待安排加工的工作均处于待加工状态，因而进行—次调度后、各作业的加工被确定、在以后的加工过程中就不再改变；动态调度是指作业依次进入待加工状态、各种作业不断进入系统接受加工、同时完成加工的作业又不断离开，还要考虑作业环境中不断出现的动态扰动、如作业的加工超时、设备的损坏等。因此动态调度要根据系统中作业、设备等的状况，不断地进行调度。实际调度的类型往往是job shop型，且是动态的。 1.3 生产调度的环境特征 一般的调度问题都是对于具体生产环境中复杂的、动态的、多目标的调度问题的一种抽象和
公交车调度方案的优化设计
公交车调度 公共交通是城市交通的重要组成部分，作好公交车的调度对于完善城市交通环境、改进市民出行状况、提高公交公司的经济和社会效益，都具有重要意义。下面考虑一条公交线路上公交车的调度问题，其数据来自我国一座特大城市某条公交线路的客流调查和运营资料。 该条公交线路上行方向共14站，下行方向共13站，第3-4页给出的是典型的一个工作日两个运行方向各站上下车的乘客数量统计。公交公司配给该线路同一型号的大客车，每辆标准载客100 人，据统计客车在该线路上运行的平均速度为20公里/小时。运营调度要求，乘客候车时间一般不要超过10分钟，早高峰时一般不要超过5分钟，车辆满载率不应超过120%，一般也不要低于50%。 试根据这些资料和要求，为该线路设计一个便于操作的全天（工作日）的公交车调度方案，包括两个起点站的发车时刻表；一共需要多少辆车；这个方案以怎样的程度照顾到了乘客和公交公司双方的利益；等等。 如何将这个调度问题抽象成一个明确、完整的数学模型，指出求解模型的方法；根据实际问题的要求，如果要设计更好的调度方案，应如何采集运营数据。
公交车调度方案的优化设计 摘要 本文利用某一特大城市某条公交路线上的客流调查运营资料，以乘客的平均抱怨度、公司运营所需的总车辆数、公司每天所发的总车次数以及平均每车次的载客率为目标函数，建立了的分时段等间隔发车的综合优化调度模型。在模型求解过程中，采用了时间步长法、等效法以及二者的结合的等效时间步长法三种求解方法，尤其是第三种求解方法既提高了速度又改善了精度。结合模型的求解结果，我们最终推荐的模型是分时段等间隔发车的优化调度方案。 在建立模型时，我们首先进行了一些必要假设和分析，尤其是针对乘客的抱怨程度这一模糊性的指标，进行了合理的定义。既考虑了乘客抱怨度和等待时间长短的关系，也照顾了不同时间段内抱怨度对等待时间的敏感性不同，即乘客在不同时段等待相同时间抱怨度可能不一样。 主要思想是通过逐步改变发车时间间隔用计算机模拟各个时间段期间的系统运行状态，确定最优的发车时间间隔，但计算量过大，对初值依赖性强。等效法是基于先来先上总候车时间和后来先上的总候车时间相等的原理，通过把问题等价为后来先上的情况，巧妙地利用“滞留人数”的概念，把原来数据大大简化了。很快而且很方便地就可求出给定发车间隔时的平均等待时间，和在给定平均等待时间的情况下的发车间隔，但该方法只能对不同时段分别处理。结合前两种方法的优点提出等效时间步长法，即从全天时段内考虑整体目标，使用等效法为时间步长法提供初值，通过逐步求精，把整个一天联合在一起进行优化。通过对模型计算结果的分析，我们发现由于高峰期乘车人数在所有站点都突然大量增加，而车辆调度有滞后效应，从而建议调度方案根据实际情况前移一段适当的时间。在模型的进一步讨论和推广中，我们还对采集运营数据方法的优化、公共汽车线路的通行能力以及上下行方向发车的均衡性等进行了讨论。 在求具体发车时刻表时，利用等效时间步长法，较快地根据题中所给出的数据设计了一个较好的照顾到了乘客和公交公司双方利益的公交车调度方案，给出了两个起点站的发车时刻表（见表二），得出了总共需要49辆车，共发440辆次，早高峰期间等待时间超过5分钟的人数占早高峰期间总人数的0.93%，非早高峰期间等待时间超过10分钟的人数占非早高峰期间总人数的3.12%。引入随机干扰因子，使各单位时间内等车人数发生随机改变。在不同随机干扰水平下，对推荐的调度方案进行仿真计算，发现平均抱怨度对10%的随机干扰水平相对改变只有0.53%，因此该方案对随机变化有很好的适应性，能满足实际调度的需要。
生产调度管理办法
生产调度管理办法 一、总则 ㈠为加强生产调度系统的管理，搞好公司的产销优化，确保生产组织秩序的正常开展和年度生产目标的完成，特制定本办法。 ㈡办法所称的生产调度是指为保障公司生产系统正常、安全、稳定高效、优质、经济运行，对生产所进行的组织、指挥和协调。 ㈢公司生产系统实行统一调度管理原则。 ㈣公司生产系统的基本纪律和要求：必须遵循下级服从上级的组织原则，做到有令必行、有禁必止，提高执行力，确保政令畅通。 二、生产调度系统管辖范围 ㈠生产调度系统的管理 1、在总经理领导下，分管生产的副总经理负责公司生产组织的全面统一指挥，行使生产调度指挥权。 2、公司生产安全处是公司生产管理的主管部门，在分管生产的副总经理领导下，具体负责公司的调度系统管理。 3、公司生产调度指挥系统示意图：
㈡生产调度系统执行机构 1、公司生产调度室是公司生产日常指挥与协调、统筹与控制的常设机构。 2、各厂、维修中心的生产、维修工作受公司生产调度室的指挥、协调，生产过程中出现影响产量、质量、消耗、安全、环保的问题时应及时向生产调度室报告，并受当班调度员指挥、安排。 3、生产调度员必须熟悉制盐、热电、井矿、化工、供用电线路负荷量及天然气的生产和各产品生产工艺流程。 4、生产调度员的考核办法由生产安全处按公司绩效考核办法确定。 ㈢生产调度室的管辖范围及任务 生产调度室在生产安全处处长（副处长）的直接领导下，负责贯彻执行公司指令和调度会决议，按照公司生产计划和产品销售计划，对公司日常生产活动进行控制和调节，其主
要工作： 1、发布公司生产调度令。负责公司日常生产管理、协调、平衡，协调好各产品生产及原燃材料的平衡供给，重点做好固体盐和液体盐的生产调度工作。 2、全面掌握公司生产运行变化动态，收集、汇总公司生产运行情况，处理亟待解决的生产问题。 3、建立生产监控模型，实施生产监控，在规定时间内向集团公司调度中心传送生产日报表，及时向有关领导发送主要产品产量完成情况信息，合理组织生产，提高生产过程的连续性、均衡性，生产品种的合理性，重点抓好固体盐、液体盐的优化效益生产，并做好盐的品种生产安排，及时与大英县电力公司调度室衔接，做好外购电的日常供给，根据各用电线路的负荷状况，合理调整外购电量与自发电量，确保公司生产用电的优化平衡，负责天然气供气系统的调节，按照效益优先的原则调整各单位及对外供的用气量。 4、做好矿山采卤、输卤、卤水的净化及周转、澄清、兑卤等环节的调度工作，确保制盐及金仓用卤所需。 5、做好天然气采集、输送协调工作，按照优先公司用气、兼顾外售原则，做好天然气分配使用的调度指挥工作。 6、供用电调度指挥：⑴、按照效益优先、多生产自发电、少购外电原则，负责6KV、10KV供用电线路的负荷调节； ⑵、负责6KV、10KV供用电线路的停、供电指挥，对上述线
车辆调度与优化
中文摘要 物流配送车辆调度问题就是指:在给定运输任务的条件下,如何派车、组织循环运输,使空驶里程最少,运输成本最低。目前我国大多数的物流企业运输资源分配不均、配送路线安排不合理、运力资源浪费严重,而缺乏完善的物流配送车辆调度优化方案就是造成此现象的重要因素之一。因此对物流配送车辆调度问题的研究具有重要的现实意义。 目前对单车场、封闭式物流配送车辆调度问题研究较多,而对多车场开放式物流配送车辆调度问题研究较少,但就是多车场开放式物流配送车辆调度问题有很强的应用背景。本文针对此问题,建立了一种灵活的多目标组合优化模型,设计了适合多车场开放式车辆路径问题的通用染色体编码方案,并对遗传算法中的交叉变异操作做了详细说明。此模型可以方便的增减优化目标值,并通过测试用例验证了本文设计的优化模型与遗传算法在解决多车场多目标开放式物流配送车辆调度问题中的可行性。 自动化立体仓库出库端车辆调度策略的设计就是物流配送车辆调度中的一个关键问题,好的调度策略可以大大缩短出库端的配货时间。为此本文引入动态优先级理论,并利用该理论对大型AS/RS 出库口车辆调度问题进行了深入研究与分析,提出了基于动态优先级的AS/RS 出库端车辆调度策略,并开发了相应的AS/RS 出库口发货资源监控系统,即AS/RS 出库口车辆调度系统,优化了AS/RS 出库端车辆调度策略,大大提高了物流配送当中的配货效率。 本文建立的多目标组合优化模型以及设计的遗传算法求解方案,可以有效的缩减物流配送中的送货时间;设计的AS/RS 出库端车辆调度优化策略及开发的AS/RS出库端车辆调度系统,可以有效缩减车辆在出库端的配货时间。本文对以上两种物流配送中的车辆调度问题进行研究,大大提高了物流配送效率、减少了物流配送成本。 关键词:物流配送;车辆调度;多目标组合优化;遗传算法 第一章绪论 1、1 课题背景 物流(Logistics):指在合适时间,将合适的物品以适当的数量准确地送到顾客手中,它就是供应链中最重要的组成部分。一般意义上就是指在生产与生活中所
物流配送车辆优化调度的一种神经网络算法
物流配送车辆优化调度的一种神经网络算法 摘要：本文讨论了物流配送车辆优化调度问题的分类，建立了解决非满载车辆卸货路线优化的神经网络模型，提出了解决配送车辆优化调度问题的步骤，并进行了具体的调度试验，验证了算法的可行性。 关键词：配送，调度，神经网络 0 引言 据统计，美国2000年的运输费用为5900亿美元，占当年GDP总值99600亿美元的%，可见，减少运输费用是有效减少物流成本的重要方面。对于物流中心和第三方物流企业的货物配送，运输车辆的调度是工作的重点，正确合理的调度可以有效减少车辆的空驶率，实现合理路径运输，从而有效减少运输成本，节约运输时间，提高经济效益。 1 配送车辆调度优化问题分类 运输车辆的优化调度问题由Dantzig和Ramser于1959年首次提出，由于该问题在交通运输、工业生产管理等领域具有广泛而重要的应用，因此30多年来其研究得到很大重视，国外的Bodlin，Christofider，Golden，Assad, Ball 等人对该问题进行了较为深入的研究[1] [2] [3]。 总体上看，车辆的优化调度问题一般可根据时间
特性和空间特性分为车辆路径规划问题和车辆调度问题。当不考虑时间要求，仅根据空间位置安排车辆的线路时称为车辆路径规划问题（VRP-Vehicle Routing Problem）；考虑时间要求安排运输线路时称为车辆调度问题VSP（Vehicle Scheduling Problem）。某些学者将有时间要求的车辆调度问题称为Vehicle Routing Problem with Time Windows。车辆优化调度问题可根据不同性质具体分为以下几类。 按照运输任务分为纯装问题、纯卸问题以及装卸混合问题，所谓的装卸混合问题就是车辆在运输途中既有装货又有卸货。 按照车辆载货状况分为满载问题和非满载问题，满载问题是指货运量多于一辆车的容量，完成所有任务需要多辆运输车辆。非满载问题是指车的容量大于货运量，一辆车即可满足货运要求。 按照车辆类型分为单车型问题和多车型问题。 按照车辆是否返回车场划分为车辆开放问题和车辆封闭问题，车辆开放问题是指车辆不返回其出发地，车辆封闭问题是指车辆必须返回其发出车场。 按照优化的目标可分为单目标优化问题和多目标优化问题，单目标优化是指某一项指标最优或较优，如运输路径最短。多目标优化则是指同时要求多个指标最优或较优。如同时要求运输路径最短和费用最省。
物流系统优化——定位——运输路线安排问题LRP研究评述
——第6届全国青年管理科学与系统科学学术会议论文集 2001年·大连 437 物流系统优化中的定位—运输路线安排问题 （ＬＲＰ）研究评述* 林岩 胡祥培** （大连理工大学系统工程研究所, 116023） 摘要 本文概述了物流优化问题中的定位—运输路线安排问题 （Location-Routing Problems, LRP ）的发展历程，并对LRP 的分类和解决方 法加以评述，最后就这一问题的发展方向进行简单地探讨。 关键词 LRP 物流 系统优化 运筹学 1 引言 新技术的迅速发展，特别是电子商务的风起云涌，为我国经济的快速发展提供了契机。目前我国电子商务得到政府和民众的支持，发展势头强劲，但是，由于它是一套全新的技术，同时还是一种全新的管理理念，所以其发展过程中必然存在一些难题。在电子商务“三流”（信息流、物流、资金流）中，随着网络基础设施建设的成熟、电子商务网站的蓬勃发展以及有效利用网络资源观念的普及，信息流的发展已经比较成熟了；而随着各大银行纷纷开展网上业务，以及支付网关的建立和加密技术的成熟，网上支付已经在许多网站上成为现实；然而，我国传统的物流体系是在计划经济环境下建立、发展起来的，与目前的电子商务环境已经无法相容。现今物流体系的落后现状已经成为我国社会经济快速发展的重要制约因素之 一。所以对物流系统优化的研究将会具有很大的现实意义。 国外许多学者在电子商务出现之前就已经研究物流系统优化的问题了，为各类实际问题构建了优化模型，并形成了许多解决问题的算法。依据实际问题的不同，可以对物流系统优化问题进行分类，比如，运输车辆路线安排问题（VRP ）、定位—配给问题（LA ）、定位—运输路线安排问题（LRP ）等等，其中LRP 更贴近目前的物流系统复杂的实际特征，所以对它的研究是十分有意义的。 本文先从VRP 和LA 的集成来探讨LRP 的由来，然后讨论LRP 的分类，同时探讨LRP 的研究现状，并对LRP 的解决方法进行概述，最后就LRP 的未来发展方向作简要的讨论。 2 从VRP 、LA 到LRP ——物流系统的集成 依据实际问题的不同，可以对物流系统优化问题进行分类，比如确定设施（指的是物品流动的出发点和终到点，如配送中心、仓库、生产工厂、垃圾回收中心等）位置、运输路线 * 国家自然科学基金重点项目(70031020) ** 林岩, 硕士研究生, 1972年出生, 主要研究方向: 电子商务, 信息系统工程。 胡祥培, 1962年出生, 教授,博导, 主要研究方向: 电子商务, 智能运筹学, 信息系统集成。
matlab生产调度问题及其优化算法
生产调度问题及其优化算法（采用遗传算法与MATLAB编程） 信息014 孙卓明 二零零三年八月十四日
生产调度问题及其优化算法 背景及摘要 这是一个典型的Job-Shop动态排序问题。目前调度问题的理论研究成果主要集中在以Job-Shop问题为代表的基于最小化完工时间的调度问题上。一个复杂的制造系统不仅可能涉及到成千上万道车间调度工序，而且工序的变更又可能导致相当大的调度规模。解空间容量巨大，N个工件、M台机器的问题包含M ( N)! 种排列。由于问题的连环嵌套性，使得用图解方法也变得不切实际。传统的运筹学方法，即便在单目标优化的静态调度问题中也难以有效应用。 本文给出三个模型。首先通过贪婪法手工求得本问题最优解，既而通过编解码程序随机模拟优化方案得出最优解。最后采用现代进化算法中有代表性发展优势的遗传算法。文章有针对性地选取遗传算法关键环节的适宜方法，采用MATLAB 软件实现算法模拟，得出优化方案，并与计算机随机模拟结果加以比较显示出遗传算法之优化效果。对车间调度系列问题的有效解决具有一定参考和借鉴价值。 一．问题重述 某重型机械厂产品都是单件性的，其中有一车间共有A，B，C，D四种不同设备，现接受6件产品的加工任务，每件产品接受的程序在指定的设备上加工， 条件：1、每件产品必须按规定的工序加工，不得颠倒； 2、每台设备在同一时间只能担任一项任务。 （每件产品的每个工序为一个任务） 问题：做出生产安排，希望在尽可能短的时间里，完成所接受的全部任务。 要求：给出每台设备承担任务的时间表。 注：在上面，机器 A，B，C，D 即为机器 1，2，3，4，程序中以数字1，2，3，4表示，说明时则用A，B，C，D
货运车辆优化调度方法(DOC)
货运车辆优化调度方法 据统计，美国2000年的运输费用为5900亿美元，占当年GDP总值99600亿美元的5.92%，可见，减少运输费用是有效减少物流成本的重要方面。对于物流中心和第三方物流企业的货物配送，运输车辆的调度是工作的重点，正确合理的调度可以有效减少车辆的空驶率，实现合理路径运输，从而有效减少运输成本，节约运输时间，提高经济效益。 1 运输车辆调度规划问题分类 货运车辆优化调度问题可根据不同性质具体分为以下几类： 按照运输任务分为纯装问题、纯卸问题以及装卸混合问题。按照车辆载货状况分为满载问题和非满载问题，满载问题是指货运量多于一辆车的容量，完成所有任务需要多辆运输车辆。非满载问题是指车的容量大于货运量，一辆车即可满足货运要求。 按照车辆类型分为单车型问题和多车型问题；按照车辆是否返回车场划分为车辆开放问题和车辆封闭问题，车辆开放问题是指车辆不返回其出发地，车辆封闭问题是指车辆必须返回其发出车场。
按照优化的目标可分为单目标优化问题和多目标优化问题；按照有无休息时间要求可分为有休息时间的调度和无休息时间调度问题。 实际中的车辆优化调度问题可能是以上分类中的一种或几种的综合。 车辆优化调度问题是一个有约束的组合优化问题，属于NP难题（Nondeterministic Polynomial Problem）。随着问题输入规模的扩大，求解时间呈几何级数上升。 求解车辆优化调度的方法可以分为精确算法、启发算法和智能算法。精确算法主要有分支界定法等；启发式算法主要有构造算法、两阶段法等；智能算法分为神经网络方法、遗传算法和模拟退火算法等。 精确算法的计算量随着车辆优化问题规模的增大呈指数增长，如当卸货点的数目超过20个时，采用精确算法求解最短运输路径的时间在几个小时以上。精确算法不适合于求解大规模的车辆优化调度问题。 2 启发式算法 启发式方法是从尚未安排的车辆、运输任务或行驶路径中按照构造算法进行选择，直到所有任务和车辆均被调度为止。构造的每一步，根据某个判别函数，把当前的线路构形和另外的构形进行比较并加以改进，以最小代价把一个不在当前构形上的需求对象插入进构形，最后得到一个较好的可
运输线路优化
任务优化物流运输的线路 ●任务描述 面对高油价以及公路计重收费的到来，物流运输企业的成本剧增，如何应对挑战运输公司普遍的做法是：强化经营管理，在降本减耗上下功夫，抵御高物流成本经营风险。其中重要的一条就是不断优化运输线路，减少人为加大的运距，节约油耗，避免油资源浪费，提高运输效率。案例就是广西运德物流公司成功地为康鑫全药业集团运输药品的经验。 ■案例放送 【案例】康鑫全药业集团公司有4个药品生产厂：A1（南宁四塘）、A2（巴马）、A3（南丹）和A4（柳州），2008年第二季度生产供应高科技产品——“护肝王”特效药（针剂）分别为＋20、＋60、＋100、＋20万盒（供应量记“+”）；有5个批发配送中心B1（平果）、B2（合山）、B3（宜州）、B4（河池）、B5（贵州黔南县），负责推销配送“护肝王”分别是-30、-30、-50、-70、-20万盒（需求量或销售量记“-”）。“护肝王”配送的交通线路用图表示，见图。图中○表示生产供应点，□表示配送点，站点旁边的数字表示生产（正数）或配送（负数）“护肝王”数量。线路旁括号内标注的数字表示相邻两点间的距离（为了计算方便，未取实际准确数）。 ■案例研讨 优化物流运输线路与运输线路开发有区别，它是在已知货物名称及数量、货源地和目的地的情况下，根据运输合理化原则对运输线路的选择与优化。 物流运输合理化要求以最佳的运输线路、最快的运输速度和最低的运输费用等将物品从原产地运送到目的地，案例中康鑫全集团的4个生产供应点，5个批发配送点，线路图中有成圈的，有不成圈的，属于相对复杂的情况。应该如何安排，才能达到路程最近和时间及费用最省经过本单元以下内容的学习，可以找到解决问题的办法。
车辆调度算法研究及其应用文献综述
文献综述 车辆调度算法研究及其应用 一、前言部分 车辆调度问题是现代物流系统优化中关键的一环，也是开展电子商务不可缺少的内容。对车辆调度优化理论与算法进行系统研究是构建综合物流系统、建立现代调度指挥系统、发展智能交通运输系统和开展电子商务的基础[1]。 车辆调度问题是运筹学与组合优化领域的研究热点。有效的调度车辆，不仅可以提高物流工作效率，而且能够为及时生产模式的企业提供运输上的保障，从而实现物流管理科学化。由于该问题的理论涉及很多学科，很多实际问题的理论抽象都可归结为这一类问题，研究该问题具有很重要的理论意义和实际意义。 1 . VRP（Vehicle Routing Problem）问题描述及其分类 VRP问题一般可定义为：对一系列的装货点或卸货点，组织适当的行车路线，使车辆 有序地通过它们，在满足一定的约束条件(货物需求量、发送量、车辆容量限制、行驶里程限制、时间限制)下，达到一定的目标(路程最短、时间最小、费用最省、车辆数目最少等)。由于该问题研究范围非常广，根据其网络性能大致可以分为两类：一类为静态 VRP (StaticVRP, SVRP)，一类为动态VRP (dynamic VRP, DVRP)。 (1)静态VRP问题描述 SVRP 问题是VRP 中较简单的一类问题，是大部分研究者研究的热点。该问题具有一 个很重要的特征：在安排初始路线时，和路线相关的所有信息已知，并且在安排路线以后其相关信息始终保持改变[2]。以下列举了一些常见的SVRP 问题:仅考虑车辆容量限制的 VRP(CVRP)、带时间窗的VRP(VRPTW)、带有回收的VRP(VRP with backhauls)、带有集派的VRP(VRPPD)。除此以外，还有许多其它 CVRP 的延伸问题，如顾客有优先权，考虑卸货时间、装卸时间、等待时间等，甚至综合了以上不同的特征。这些问题的相关信息均已知且保持不变[3]。 (2)动态VRP问题描述 所谓DVRP，是指在安排初始路线时，并不是和路线相关的所有信息都为已知，并且初始路线安排以后，其相关信息可能发生改变。DVRP 研究范围较广，需求不确定、动态网络、服务车辆不确定、提供数据有偏差等都属于DVRP 的研究范畴。从网络性能角度，DVRP 可以分为以下三种类型：1)时间依赖型VRP (TDVRP)。2)概率VRP (PVRP)。车辆运行时间以离散
生产调度
生产调度 近年来人们将制造技术与当代信息技术、自动化技术、现代管理技术及系统工程方法相互融合,提出了柔性制造系统、计算机集成制造系统、敏捷制造系统、精良生产系统、虚拟制造系统、企业资源规划、仿生制造系统等许多先进制造模式,尽管这些先进制造模式的原理和实现技术存在很大差异,然而它们都是通过合理配置和优化内外资源、缩短制造周期、降低生产成本来解决企业普遍面临着的许多共性问题。 生产调度( Production Scheduling) 正是有效的资源配置和优化手段,能够将作业均衡地安排到各处理机上,并合理安排各作业的加工次序,在满足系统约束条件的前提下优化相关性能指标。因此,生产调度很自然地成为以上各种先进制造模式共同关注的核心内容和重要组成部分。德国汉诺威大学生产系统研究所曾对6个不同行业的企业做过调查,调查结果表明:零件实际加工时间大约仅占总加工周期的15 %左右,而85 %以上的时间用于等待、搬运和排队。因此,研究先进而实用的调度与控制算法,开发高效而稳定的调度与管理系统已成为企业界的迫切需求,也是理论界的研究热点。 1 生产调度分类与策略 作为管理科学、机械工程、应用数学等多学科的交叉研究热点和难点,生产调度有着深刻的实际背景和广阔的应用前景。生产调度是为完成若干项任务将所需要用到的人、财、物等资源进行最优分配、最优排序。 1. 1 生产调度的概念 定义1 :针对一项可分解的工作,探讨在尽可能满足约束条件(如交货期、工艺路线、资源情况)的前提下,通过下达生产指令,安排其组成部分(操作) 使用哪些资源以及加工时间和加工顺序,以获得某些性能指标(如生产周期、生产成本) 的最优。 定义2 : 在给定产品集、计划周期、加工资源集和各产品加工工艺条件下, 关于what , when ,where ,how 的一个决策过程。 What 确定在具体的计划周期内生产的产品品种及其数量。 When 确定每一个具体操作的开始时间和结束时间。 Where 确定执行每一个具体操作的设备或处理单元。 How 确定产品的生产批量、产品进入生产系统的方式、加工设
生产调度管理办法
生产调度管理办法 、总则 ㈠为加强生产调度系统的管理，搞好公司的产销优化， 确保生产组织秩序的正常开展和年度生产目标的完成，特制定本办法。 ㈡办法所称的生产调度是指为保障公司生产系统正 常、安全、稳定高效、优质、经济运行，对生产所进行的组织、指挥和协调。 ㈢公司生产系统实行统一调度管理原则。 ㈣公司生产系统的基本纪律和要求：必须遵循下级服 从上级的组织原则，做到有令必行、有禁必止，提高执行力，确保政令畅通。 二、生产调度系统管辖范围㈠生产调度系统的管理1、在总经 理领导下，分管生产的副总经理负责公司生 产组织的全面统一指挥，行使生产调度指挥权。 2、公司生产安全处是公司生产管理的主管部门，在分 管生产的副总经理领导下，具体负责公司的调度系统管理。 3、公司生产调度指挥系统示意图：
㈡生产调度系统执行机构 1、公司生产调度室是公司生产日常指挥与协调、统筹 与控制的常设机构。 2、各厂、维修中心的生产、维修工作受公司生产调度 室的指挥、协调，生产过程中出现影响产量、质量、消耗、安全、环保的问题时应及时向生产调度室报告，并受当班调度员指挥、安排。 3、生产调度员必须熟悉制盐、热电、井矿、化工、供用电线路 负荷量及天然气的生产和各产品生产工艺流程。
4、生产调度员的考核办法由生产安全处按公司绩效考 核办法确定。 ㈢生产调度室的管辖范围及任务生产调度室在生产安全处处长（副处长）的直接领导下， 负责贯彻执行公司指令和调度会决议，按照公司生产计划和产品销售计划，对公司日常生产活动进行控制和调节，其主要工作： 1、发布公司生产调度令。负责公司日常生产管理、协 调、平衡，协调好各产品生产及原燃材料的平衡供给，重点做好固体盐和液体盐的生产调度工作。 2、全面掌握公司生产运行变化动态，收集、汇总公司 生产运行情况，处理亟待解决的生产问题。 3、建立生产监控模型，实施生产监控，在规定时间内 向集团公司调度中心传送生产日报表，及时向有关领导发送主要产品产量完成情况信息，合理组织生产，提高生产过程的连续性、均衡性，生产品种的合理性，重点抓好固体盐、液体盐的优化效益生产，并做好盐的品种生产安排，及时与大英县电力公司调度室衔接，做好外购电的日常供给，根据各用电线路的负荷状况，合理调整外购电量与自发电量，确保公司生产用电的优化平衡，负责天然气供气系统的调节，按照效益优先的原则调整各单位及对外供的用气量。
物流配送车辆优化调度的神经网络算法
物流配送车辆优化调度的神经网络算法 0 引言 据统计，美国2000年的运输费用为5900亿美元，占当年GDP总值99600亿美元的5.92%，可见，减少运输费用是有效减少物流成本的重要方面。对于物流中心和第三方物流企业的货物配送，运输车辆的调度是工作的重点，正确合理的调度可以有效减少车辆的空驶率，实现合理路径运输，从而有效减少运输成本，节约运输时间，提高经济效益。 1 配送车辆调度优化问题分类 运输车辆的优化调度问题由Dantzig和Ramser于1959年首次提出，由于该问题在交通运输、工业生产管理等领域具有广泛而重要的应用，因此30多年来其研究得到很大重视，国外的Bodlin，Christofider，Golden，Assad, Ball 等人对该问题进行了较为深入的研究[1] [2] [3]。 总体上看，车辆的优化调度问题一般可根据时间特性和空间特性分为车辆路径规划问题和车辆调度问题。当不考虑时间要求，仅根据空间位置安排车辆的线路时称为车辆路径规划问题（VRP-Vehicle Routing Problem）；考虑时间要求安排运输线路时称为车辆调度问题VSP（Vehicle Scheduling Problem）。某些学者将有时间要求的车辆调度问题称为Vehicle Routing Problem with Time Windows。车辆优化调度问题可根据不同性质具体分为以下几类。 按照运输任务分为纯装问题、纯卸问题以及装卸混合问题，所谓的装卸混合问题就是车辆在运输途中既有装货又有卸货。 按照车辆载货状况分为满载问题和非满载问题，满载问题是指货运量多于一辆车的容量，完成所有任务需要多辆运输车辆。非满载问题是指车的容量大于货运量，一辆车即可满足货运要求。 按照车辆类型分为单车型问题和多车型问题。 按照车辆是否返回车场划分为车辆开放问题和车辆封闭问题，车辆开放问题是指车辆不返回其出发地，车辆封闭问题是指车辆必须返回其发出车场。 按照优化的目标可分为单目标优化问题和多目标优化问题，单目标优化是指某一项指标最优或较优，如运输路径最短。多目标优化则是指同时要求多个指标最优或较优。如同时要求运输路
公交车调度问题
公交车调度问题 关于公交车的调度问题 摘要：本文主要是研究公交车调度的最优策略问题。我们建立了一个以公交车 的利益为目标函数的优化模型，同时保证等车时间超过10 分钟(或者超过 5 分 钟)的乘客人数在总的等车乘客数所占的比重小于一个事先给定的较小值。首先，利用最小二乘法拟合出各站上(下)车人数的非参数分布函数，求解时 先用一种简单方法估算出最小配车数43 辆。然后依此为参照值，利用Maple 优化工具得到一个整体最优解：最小配车数为48 辆，并给出了在公交车载客量不同条件下的最优车辆调度方案，使得公司的收益得到最大，并且乘客等车的时间不宜过长，最后对整个模型进行了推广和评价，指出了有效改进方向。 关键词：公交车调度；优化模型；最小二乘法 问题的重述：公共交通是城市交通的重要组成部分，作好公交车的调度对于完 善城市交通环境、改进市民出行状况、提高公交公司的经济和社会效益，都具有重要意义。下面考虑一条公交线路上公交车的调度问题，其数据来自我国一座特大城市某条公交线路的客流调查和运营资料。 该条公交线路上行方向共14 站，下行方向共13 站，第3-4 页给出的是典型 的一个工作日两个运行方向各站上下车的乘客数量统计。公交公司配给该线路同一型号的大客车，每辆标准载客100 人，据统计客车在该线路上运行的平均
速度为20 公里/小时。运营调度要求，乘客候车时间一般不要超过10 分钟，早 高峰时一般不要超过5分钟，车辆满载率不应超过120%， 一般也不要低于50%。 试根据这些资料和要求，为该线路设计一个便于操作的全天(工作日)的公交车调度方案，包括两个起点站的发车时刻表；一共需要多少辆车；这个方案以怎样的程度照顾到了乘客和公交公司双方的利益；等等。 如何将这个调度问题抽象成一个明确、完整的数学模型， 指出求解模型的方 法；根据实际问题的要求，如果要设计更好的调度方案，应如何采集运营数据。 基本假设 1)该公交路线不存在堵塞现象，且公共汽车之间依次行进，不存在超车现象。 2)公共汽车满载后，乘客不能再上，只得等待下一辆车的到来。 3)上行、下行方向的头班车同时从起始站出发。 4)该公交路线上行方向共14站，下行方向共13站。 5)公交车均为同一型号，每辆标准载客100 名，车辆满载率不应超过120%， 一般也不要低于50% 。 6)客车在该路线上运行的平均速度为20 公里/小时，不考虑乘客上下车时间。 7)乘客侯车时间一般不超过10 分钟，早高峰时一般不超过 5 分钟。 8)一开始从 A 13出发的车辆，与一开始从A 0出发的车辆不发生交替，两循环 独立。 9)题目所给的数据具有一定的代表性,可以做为各种计算的依据。 符号说明 N a：从总站A13 始发出的公交车的总次数（上行方向） N b ：从总站 A 0 始发出的公交车的总次数（下行方向） T1 ：上行方向早高峰发车间隔时间 T 2 ：上行方向平时发车间隔时间 T 3 ：上行方向晚高峰发车间隔时间