基于中国邮路问题的配送线路规划
中国邮路问题的新型图书物流方案
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Ａ Ｎｅ ｗ Ｓ ｃ ｈｅ ｍｅ ｏ ｆ Ｂｏ ｏ ｋ Ｌｏ ｇ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ｃｈｉ ｎ ａ Ｐｏ ｓ ｔ ａ ｌ Ｒｏ ｕ ｔ ｅ
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邮路论文
邮政运输网络中的邮路规划和邮车调度摘要这是一个物流配送的优化问题，也是一个图论问题，要对一个地区的邮政网络进行优化。
对于这一类VRP问题，我们主要用一个邻接表或邻接矩阵来描述数据及他们之间的关系，运用Dijstra算法求出各点中的最短路径，以及求出Dij 最小生成树，根据此两项划出分区，然后利用最小销售员回路来求解各区的最佳回路。
关键词Dij生成树、最短路径、分区、最小销售员回路1.问题的重述我国的邮政运输网络采用邮区中心局体制，即以邮区中心局作为基本封发单元和网路组织的基本节点，承担着进、出、转口邮件的处理、封发和运输任务，在此基础上组织分层次的邮政网。
邮路是邮政运输网络的基本组成单元，它是指利用各种运输工具按固定班期、规定路线运输邮件，并与沿线有交接频次的邮政局、所交换邮件总包所行驶的路线。
邮路的结构形式有三种：辐射形、环形和混合形。
某地区的邮政局分为地市中心局（简称地市局）、县级中心局（简称县局）和支局三级机构，该地区的邮政运输网络由区级邮政运输网和县级邮政运输网构成。
区级邮政运输网由从地市局出发并最终返回地市局的区级邮车所行驶的全部邮路构成，县级邮政运输网由从县局出发并最终返回县局的县级邮车所行驶的全部邮路构成。
为了满足邮政的时限要求，必须尽可能地保证各县局、支局在营业时间内收寄的多数邮件能当天运送回地市局进行分拣封发等处理，以及每天到达地市局的多数邮件能当天运送到目的地县局、支局。
该地区从地市局到县局每天两班车，从县局到支局每天仅有一班车。
假设区级两个班次邮车的行驶路线相同，要求区级邮政运输网必须至少覆盖该地市附近的16个支局Z58, Z59, ……, Z73和5个县局X1，……，X5。
各县级邮政运输网必须覆盖本县内区级邮车不到达的支局。
该地区邮局间公路网分布见表1，并且县级邮车平均时速为30km/h，区级邮车的平均时速为65km/h，邮车在各支局卸装邮件耗时5分钟，在各县局卸装邮件耗时10分钟。
中国邮路问题
• 一名邮递员负责投递某个街区的邮件。如何为他（她）设 计一条最短的投递路线（从邮局出发，经过投递区内每条 街道至少一次，权无向图G中，寻找一条经过每边至少一次 且权和最小的闭链，即G的最优环游。
①如果对应的图G是欧拉图，那么对应于邮局的顶点出发的 任何一条欧拉回路都是符合上述要求的投递员的最优投递 路线。 如果图G只有两个奇度数顶点x和y，则存在一条以x和 y为端点的欧拉路。因此，所要求的最优投递路线是由这 条欧拉路+边{x，y}。
②如果连通图不是欧拉图。 由于图G有偶数个奇度数顶点，对于任两个奇度数顶点x 和y，在G中必有一条路连接。 将这条路上的每条边改为二重边得到的新图 H1 ，则x 和y就变为H1 的偶度数顶点，在这条路上的其他顶点的度 数均增加2，即奇偶性不变。 于是 H1 的奇顶点个数比G的奇顶点个数少2，对H1 重 复上述过程得H 2 ，再对H 2 重复上述过程得H 3 ，……，经 若干次后，可将G中所有奇度数顶点变为偶度数顶点，从 而得到多重欧拉图G'。 这个欧拉图G'的一条欧拉回路就相应于中国邮递员问题 的一个可行解，且欧拉回路的长度等于G的所有边的长 度加上每次连奇度数顶点的路的长度。
（2）假设G有一条长度大于 2的圈C，且C中重复边的权和大于圈 长的一半。 则将C中的重复边分别删去一 条，不重复的边各添加 一条重复边， 这样重复边的长度之和 减少，而欧拉图的性质 不变，与P的最优性相矛盾。
" ": 设P 1 ）（2）的两条闭链， 1、P 2 是满足定理条件（ 记P E1、E2， 1、P 2 重复边的集合分别为 则只需比较（E1 E2）和（E2 E1） , 记边集F （E1 E2） ( E2 E1 )的导出子图为 G '.
中国邮路问题及解决方案
中国邮路问题及解决方案中国邮递员问题一个邮递员送信，要走完他负责投递的全部街道（所有街道都是双向通行的且每条街道可以经过不止一次），完成任务后回到邮局，应按怎样的路线走，他所走的路程才会最短呢？解决方案1、图论建模由于街道是双向通行的，我们可以把它看成是赋权无向连通图，将路口模型为点，街道模型为边，街道的长度就是每条边的权值，问题转化为在图中求一条回路，使得回路的总权值最小。
1.1最理想的情况若图中有欧拉回路，因为欧拉回路通过所有的边，因此任何一个欧拉回路即为此问题的解。
1.2若G只有两个奇点Vi,Vj则有从Vi到Vj的欧拉迹，从Vj回到Vi则必须重复一些边，使重复边的总长度最小，转化为求从Vi到Vj的最短路径。
算法：1）找出奇点Vi,Vj之间的最短路径P；2）令G’ = G + P；3）G’为欧拉图，G’的欧拉回路即为最优邮路。
1.3一般情况，奇点数大于2的时，邮路必须重复更多的边。
Edmonds算法（匈牙利算法）思想：步骤：1）求出G所有奇点之间的最短路径和距离；2）以G的所有奇点为结点（必为偶数），以他们之间的最短距离为节点之间边的权值，得到一个完全图G1；3）将M中的匹配边（Vi，Vj）写成Vi与Vj之间的最短路径经过的所有边集合Eij；4）令G’ = G U { Eij | (Vi,Vj)属于M}，则G’是欧拉图，求出最优邮路。
2、具体模块实现2.1最短路径用 Dijkstra算法计算Dijkstra算法是一种最短路径算法，用于计算一个节点到其它所有节点的最短路径。
2.1.1算法思想：按路径长度递增次序产生最短路径算法：把V分成两组：1）S：已求出最短路径的顶点的集合2）V-S=T：尚未确定最短路径的顶点集合将T中顶点按最短路径递增的次序加入到S中，保证：1）从源点V0到S中各顶点的最短路径长度都不大于从V0到T中任何顶点的最短路径长度2）每个顶点对应一个距离值S中顶点：从V0到此顶点的最短路径长度T中顶点：从V0到此顶点的只包括S中顶点作中间顶点的最短路径长度2.1.2求最短路径步骤1）初始时令 S={V0},T={ 其余顶点}，T中顶点对应的距离值若存在<V0,Vi>，d(V0,Vi)为<V0,Vi>弧上的权值；若不存在<V0,Vi>，d(V0,Vi)为∝2）从T中选取一个其距离值为最小的顶点W且不在S中，加入S3）对S中顶点的距离值进行修改：若加进W作中间顶点，从V0到Vi的距离值缩短，则修改此距离值；重复上述步骤2、3，直到S中包含所有顶点，即W=Vi为止2.2图的连通性测试检测用户输入的图是否是连通图，不是的话没办法求解，提醒用户重新输入。
物流管理中的配送路线规划及优化方法
物流管理中的配送路线规划及优化方法在现代物流管理中，配送路线规划和优化是非常重要的环节。
有效的配送路线规划和优化可以大大提高物流运输的效率，降低成本，满足客户需求，提升企业竞争力。
然而，由于物流运输的复杂性和不确定性，如何有效地进行配送路线规划和优化仍然是一个具有挑战性的问题。
在物流管理中，配送路线规划的目标是找到一条最佳路线，使得货物可以在规定的时间内准确地送达目的地，并且能够合理分配货物在不同的配送点之间的运输量。
而配送路线的优化则是对已有路线进行进一步优化，使得在保证货物准时送达的前提下，最大限度地降低成本和减少运输距离。
为了实现配送路线的规划和优化，可以采用以下方法：1. 数据收集和分析：物流企业需要收集和分析大量的数据，包括货物的来源和目的地，仓库和配送点的位置，以及交通等相关信息。
通过数据分析，可以了解货物的数量，温度要求，配送时限等要素，为后续的配送路线规划提供基础。
2. 地理信息系统（GIS）技术：借助GIS技术，可以对地理信息进行可视化处理，帮助物流企业更好地了解地域布局和交通网络。
通过GIS技术，可以将货物的来源和目的地与地图上的路线进行匹配，为配送路线规划提供便利。
3. 路径选择算法：根据数据收集和分析的结果，可以采用路径选择算法来确定最佳的配送路线。
常用的算法包括贪心算法、遗传算法和模拟退火算法等。
这些算法可以考虑到不同的因素，如运输距离、交通状况、配送时间窗口等，以找到距离最短、成本最低的配送路线。
4. 车辆调度算法：在配送路线规划中，还需要考虑到车辆的调度问题。
通过车辆调度算法，可以确定每辆车的配送路线和配送顺序，以减少空载率、降低成本。
常用的车辆调度算法包括体积重心算法、最近相邻插入算法等。
5. 优化指标选择：配送路线的优化需要根据企业的具体情况和目标来确定相应的优化指标。
常见的优化指标包括成本最小化、服务水平最高化、时间窗口最小化等。
根据优化指标的不同，可以采用不同的算法和模型来进行配送路线的优化。
邮政邮路运输项目实施方案
邮政邮路运输项目实施方案一、项目背景。
随着我国经济的快速发展，邮政业务的需求量不断增加，邮政邮路运输项目成为了邮政行业的重要组成部分。
为了提高邮政服务水平，加快邮政业务的发展，我们制定了邮政邮路运输项目实施方案。
二、项目目标。
1. 提高邮政快递的配送效率，缩短配送时间，提升用户满意度；2. 优化邮政邮路运输网络，提高运输效率，降低成本；3. 提升邮政邮路运输的安全性和可靠性，保障邮件包裹的安全送达；4. 推动邮政行业的信息化和智能化发展，提高服务水平和竞争力。
三、项目内容。
1. 完善邮政邮路运输网络，对邮政邮路运输网络进行全面调查和评估，优化线路布局，提高网络覆盖率和运输效率。
2. 强化车辆和设备管理，更新和升级邮政邮路运输车辆和设备，提高运输效率和安全性。
3. 提升人才队伍建设，加强对邮政邮路运输人员的培训和管理，提高专业素质和服务意识。
4. 推动信息化建设，建设邮政邮路运输信息化系统，实现物流信息实时追踪和管理，提高服务水平和运输效率。
四、实施步骤。
1. 制定详细的实施计划和时间表，明确各项任务的责任人和完成时间节点。
2. 加强对项目进展情况的监督和检查，及时发现和解决问题，确保项目按时完成。
3. 加强与相关部门和单位的沟通和协调，形成合力推动项目实施。
4. 完成项目验收和总结，总结经验，不断完善和提升邮政邮路运输项目的实施质量。
五、风险控制。
1. 加强安全管理，确保邮政邮路运输过程中的安全风险得到有效控制。
2. 加强对外部环境变化的监测和预警，及时调整项目实施方案，降低外部环境对项目实施的影响。
3. 加强对人员和设备的管理，确保项目实施过程中的人为因素和设备故障对项目的影响得到有效控制。
六、项目效果。
通过实施邮政邮路运输项目，我们将实现以下效果：1. 邮政快递配送效率提高，用户满意度明显提升；2. 邮政邮路运输网络覆盖范围扩大，运输效率提高，成本降低；3. 邮政邮路运输安全性和可靠性得到提升，邮件包裹安全送达率明显提高；4. 邮政行业信息化和智能化水平明显提升，服务水平和竞争力得到提高。
邮政行业的物流配送网络优化与规划
邮政行业的物流配送网络优化与规划随着电子商务的迅猛发展以及人们对物流服务需求的增加，邮政行业的物流配送网络优化与规划成为一个亟待解决的问题。
本文将分析邮政行业物流配送网络的现状和问题，并提出一些优化和规划的建议。
一、物流配送网络的现状邮政行业的物流配送网络是指邮政公司的仓储设施、配送车辆和配送路线等组成的网络体系。
当前，由于电商的快速发展，物流配送网络规模不断扩大，但存在以下问题：1. 末端配送不便：由于电商订单量大，快递员每天需要进行大量的末端配送，导致快递员的工作量过大，配送时间慢，甚至无法及时派送商品给客户。
2. 配送效率低下：目前的物流配送网络存在路线不合理、配送范围过广、仓储设施布局不合理等问题，导致配送效率低下，增加了成本和时间。
3. 信息流不畅：由于物流运输环节涉及多个环节，涉及多个信息系统，信息流不畅，常常导致信息丢失、延误等问题，使得物流配送过程不透明。
二、物流配送网络优化为了解决上述问题，需要对邮政行业的物流配送网络进行优化。
以下是一些建议：1. 末端配送优化：利用科技手段，如无人机、机器人等智能设备进行末端配送，能够提高配送效率，减轻快递员的工作负担，缩短客户等待时间。
2. 路线优化：借助大数据分析和物流优化算法，对配送路线进行优化，减少配送距离和时间，降低成本，提高配送效率。
3. 仓储设施布局优化：根据订单量和地域需求，合理布局仓储设施，减少运输距离和物流时间，提高仓储和分拣效率。
4. 信息流畅通：建立统一的信息管理平台，整合各个环节的信息系统，实现信息共享和实时监控，确保信息流畅，提高物流配送的可追溯性和可控性。
三、物流配送网络规划为了更好地满足未来物流配送的需求，邮政行业需要进行长远的规划。
以下是一些建议：1. 区域配送中心建设：在各个区域建设配送中心，实现配送网络的精细化管理，提高配送效率和服务质量。
2. 多式联运：与其他物流运输企业进行合作，实现不同运输方式的联接，提高物流运输效率。
邮政快递行业中的配送路线规划优化算法研究
邮政快递行业中的配送路线规划优化算法研究一、引言邮政快递行业在当今社会中扮演着重要的角色，随着电子商务的快速发展，快递业务量不断增加，而配送路线规划是快递行业中的重要环节。
优化配送路线能够有效降低配送成本、提高配送效率，因此对于邮政快递行业来说，研究配送路线规划优化算法具有重要意义。
二、配送路线规划的挑战和问题1. 复杂的车辆配送问题：快递行业面临着大规模、高密度的配送任务，需要合理规划车辆路线，使得每个配送点都能按时送达，同时控制车辆的行驶时间和里程。
2. 动态的配送需求：快递行业在面对不断变化的订单量和配送需求时，需要及时调整配送路线，有效应对突发情况，提高配送效率。
3. 多限制条件的优化问题：配送路线规划需要考虑多个限制条件，如时间窗口、车辆容量、交通拥堵等，使得优化算法更加复杂。
三、现有的配送路线规划算法1. 启发式算法：启发式算法通过根据经验或者规则来辅助求解，典型的有遗传算法、模拟退火算法和蚁群算法等。
这些算法能够在较短的时间内找到较为优化的解，但通常不能保证达到全局最优解。
2. 精确算法：精确算法是通过穷举所有可能的解空间来找到最优解，如分枝定界法、动态规划法等。
精确算法的计算复杂度较高，适用于规模较小的问题。
3. 混合算法：混合算法结合了启发式算法和精确算法的优点，通过启发式算法对解空间进行初始搜索，并采用精确算法对搜索空间进一步细化。
混合算法能够在较短的时间内找到较优解，并且有较高的精确度。
四、配送路线规划优化算法的应用1. 路线图优化：通过分析配送点的地理位置和订单数量，结合运输工具的特性，设计出最优的路线图，减少车辆的行驶时间和里程。
2. 动态调度：根据实时收集到的订单信息和交通情况，实时调整配送路线，使得配送任务能够更加灵活高效地完成。
3. 车辆载重优化：根据车辆的承载能力和配送点的订单数量，合理安排车辆的装载顺序，减少车辆数量和行驶距离，提高配送效率。
五、优化算法的评价指标1. 成本指标：包括配送成本、人力成本和车辆成本等，通过优化算法降低成本，提高经济效益。
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基于中国邮路问题的配送线路规划
作者：王林琳鲍进
来源：《物流科技》2009年第11期
摘要:烟草配送到户的特点是停留点分布分散,配送车辆需穿行于城市的每一条街道,与邮递员的工作特点非常相似。
以运筹学上的中国邮路问题为模型,对某烟草配送公司的配送线路进行规划,用定量的方法提高行驶路线的精确性和标准化程度,争取以更少的车辆、人力和里程数完成更大的服务量。
关键词:烟草配送;线路规划;中国邮路问题模型;欧拉回路
中图分类号:U116.2文献标识码:A
Abstract: The characteristic of tobacco distribution is that customers are everywhere, and delivery vehicles are through in every street of the city. It is very similar with the work of postman. Based on chinese postman problem, we have researched into the route programming of a tobacco distribution company in order to improve the accuracy and standardization of the routing with quantitative methods and complete more services with less manpower and mileage.
Key words: tobacco distribution; route planning; Chinese post problem model; euler circuit
0引言
中国邮路问题是我国管梅谷教授于1962年首先研究的,可以总结为:一个邮递员每次送信,从邮局出发,必须至少依次经过他负责投递范围的每一条街道,待完成任务后仍然回到邮局,问他如何选择投递路线,从而使自己所走的路程最短[1-2]?
本案例中的烟草配送公司负责济南市5个区(含郊区)及济南市所辖5县市的卷烟配送工作,包括大型超市、便利店、酒店、零售摊点等各种类型客户。
公司的配送原则是配送到户,这些停留点的分布相当分散,遍布于城市的每个角落。
配送车辆穿行于城市的每一条街道,将每一条香烟送到客户手中,由此联想到了邮递员的工作。
因此,选择运筹学上的中国邮路问题来建立模型,进行路线的规划。
另外,这种方法比较简便易懂,也容易为司机所接受。
本案例主要针对该公司配送四部的工作情况进行分析,对其配送路线进行重新规划,从而达到以更少的车辆、人力和里程数,完成更大的服务量的目的。
1配送四部的情况简介
配送四部目前备有5辆金杯车,5名司机和5名配送人员,其所负责的客户主要分布在历下区和历城区的市区部分,北面到大明湖北路,南至市中区的土屋路,西起顺河高架桥,东至姚家庄,如图1所示。
6种颜色代表一周6个工作日每天的工作范围;每个范围里又划分10个小区域,5辆车每天分别负责2个小区的配送工作。
目前,该公司的线路规划已进入第三期工程,在统筹调度上已趋于合理化,但通过调研仍是发现了几点问题,如整体分区的形状不够标准化,不同部门的车辆甚至会出现重复线路的情况;某些小区域上的具体行驶路线没有进行定性定量的规划,仍是司机凭经验拍脑袋决定,这就有可能造成不必要的行驶浪费。
2路径优化的总体思路
为了解决上述问题,结合线路规划过程中的一些制约因素以及公司的实际情况,我们提出了路径优化的总体思路如下:
2.1初步确定每辆车每天的平均配送户数
通过这个约数限制出路径规划的大致范围,即一辆车一天所能配送的最大范围。
表1是配送四部5辆车一周6个工作日每天配送的客户数量统计表。
由表1可以看出每辆车的服务户数弹性很大,最小值为45户,最大值亦可以达到78户,因此我们姑且假设优化后每辆车每天的平均配送户数达到最大值78户。
后期通过模型验证是否能够达到该数值。
另外,在实际的配送过程中,每个摊点并不一定每星期都订货,也就是说,某天配送的小区内会有个别摊点不在配送范围内,不做停留。
2.2邮路问题模型的建立
运用中国邮路问题的模型,对行驶路径进行全面规划。
本案例截取和平路和文化路之间的一段区域,该区域原本是由四部的1号车用一周6个工作日完成配送任务。
采用邮路问题建模对行驶路径进行规划,从行驶里程数和工作时间两方面比较规划前后的差别。
图2为和平路和文化路之间的燕子山小区的电子地图,蓝点为统计获得的配送停留点的标记。
以该小区为例说明如何借助邮路模型来进行规划。
邮路问题的基本原理是每条边上最多重复一次;在图中每个回路上,有重复的边的长度不超过回路总长的一半。
分两步来完成:
Step1:确定一个连通图G
图3是抽象出来的该小区的几条街道的示意图。
数字表示街道的长度,由济南电子地图上采集,取其约数,单位为公里。
红星为选择的车辆出入口。
连通图是指一个图中每一对顶点之间至少存在一条链;链的概念是图中点、边连续交替序列,顶点可重复,边不重复。
为了使截取的路径满足上述要求,需进行第二步。
Step2:求出欧拉回路
欧拉回路是指连通图G中,若存在一条回路,经过每边一次且仅一次。
很显然,在图中若要遍历所有街道,经过每边仅一次不可能达到要求,因此要构建重复走的路径。
方法如下:
(1)找出图中的奇点,并两两相连;奇点是指次为奇数的点。
任何图中奇点的个数都为偶数个。
其中次是指端点的边的个数称为该点的次;
(2)连接两奇点的虚线长度不超过回路总长的一半。
如图4所示,“×”表示奇点;虚线代表重复走的路径;括号里的数字表示给每一小段街道排上的序号,方便后面走法的表示。
它与图3中的里程数是一一对应的。
从红星处进入,遍历所有街道从红星处返回。
走法不唯一,只要满足上述方法的要求即可,最终确定的一种走法为:(1)—(2)—(3)—(4)—(4)—(5)—(2)—(6)总里程数为3.87公里。
其余地区的配送路线以此类推,分别算出行驶里程数。
2.3模型数据整理
上述计算完成后统计行驶里程数,进而换算出配送时间,找出节约量,从而对每天的配送户数做进一步的调整。
这里要提到两个概念,配送里程数和辅助里程数。
配送里程数是指从到达配送区域开始至走出配送区域为止的距离,也就是我们欧拉回路的总长。
辅助里程数是指从公司到配送区域和从配送区域返回公司的这两段空程的距离。
和平路和文化路两条主干道之间原本是1辆车6天的工作量,由于每天配送户数的增加,工作时间减少为4天,其行驶里程数如表2所示。
正常行驶的平均速度为30km/h,在配送的过程中行驶的平均速度约为2km/h,由此可以计算出配送与来回空程的时间。
如:第一天配送时间:8.16/2=4.08h辅助时间:20.49/30=0.68h
汇总后4天的行驶时间如表3所示。
从中可见,该条线路每天的工作时间除第4天外,都不够8小时。
考虑到私事宽放以及每天从仓库发货的时间,仍有很大的挖掘潜力。
若继续增加每天的配送户数,调整各天配送任务的路线,有望将总天数减为3天,节省了一半的工作时间。
进行线路规划时,并不是所有的街道都适合建立邮路模型,有时建立模型反而增加了行车路线的复杂度,应根据实际情况灵活解决。
另外,在做到局部优化的时候还要考虑到一些约束条件,如:避免将主干道划入连通图,主干道上保持右转弯;尽量避免跨街送货或者逆向行驶,降低司机和货车的行驶风险等[3]。
3结束语
本文针对烟草配送的特点选择了中国邮路问题作为模型,对其配送线路进行规划。
规划后,配送四部的车辆由原来的5辆缩减为3辆,工作时间由原来的6天缩减为5天。
采用该方法最重要的一点是简单易行,在项目报告会上引起中层领导的兴趣,在跟司机的沟通中阻力不大,具有一定的实用价值。
参考文献:
[1] 胡运权. 运筹学基础及应用[M]. 哈尔滨:哈尔滨工业出版社,2002.
[2] 赵刚. 物流运筹[M]. 成都:四川人民出版社,2002.
[3] 陈志红. 运输组织技术[M]. 北京:人民交通出版社,2003.。