帶軟時間窗的冷鏈物流配送車輛路徑優(yōu)化建議

單青州 張?zhí)煨?/p>

摘要：針對國內(nèi)外對帶軟時間窗的冷鏈物流配送車輛路徑優(yōu)化的建議不全面，本文首先對研究該問題的決策要素進行客觀地分析，其次從政府、社會和物流企業(yè)這三個方面提出了合理性的建議，最后對帶軟時間窗的冷鏈物流配送車輛路徑優(yōu)化進行了評價。

關(guān)鍵詞：冷鏈物流配送;車輛路徑優(yōu)化;軟時間窗

一、帶軟時間窗的冷鏈物流配送車輛路徑優(yōu)化決策要素分析

研究冷鏈物流VRPTW問題的意義就在于使配送成本盡可能地減少，實現(xiàn)第三利潤源，使得配送商總利潤最大化，但是在配送過程中會受到車容量限制、車輛行駛的最大距離的限制等等。因此，分析帶時間窗的冷鏈物流車輛路徑問題的決策要素是必要的，一般包括兩大類：限制條件和目標(biāo)。

1.冷鏈物流VRPTW問題的限制條件

研究冷鏈物流配送中，配送商因?qū)嶋H配送問題會受到一些限制，這里主要說明以下幾個限制因素：運輸線路、配送中心、運輸?shù)呢浳?、配送車輛、客戶點。

（1）運輸路徑

運輸路徑是由頂點（如配送中心等）、有向弧、無向邊三個要素組成的運輸結(jié)構(gòu)，用來描述配送車輛向各客戶點運輸貨物時需要經(jīng)過的路徑，如圖1所示。

（2）配送中心

配送中心作為冷鏈物流配送的中轉(zhuǎn)站，是貨物配送的基礎(chǔ)，除進行配送貨物的活動外，還主要進行一些收集貨物、分類和加工貨物的活動，以減少交易次數(shù)，最終實現(xiàn)銷售或供應(yīng)的現(xiàn)代流通設(shè)備。在一次配送過程中，以運輸范圍和配送成本最小為前提，設(shè)置一個或多個配送中心。

（3）運輸?shù)呢浳?/p>

冷鏈物流配送研究的對象就是貨物。對貨物研究時，要注意貨物的品種、單位價格、包裝材質(zhì)、貨物體積和重量，以及客戶要求的送貨時間、地點等。貨物信息的不同直接影響著配送車輛的路徑選擇。

（4）配送車輛

冷鏈條件下進行貨物運輸?shù)墓ぞ呤擒囕v。對于運輸車輛，根據(jù)貨物的特點需要考慮關(guān)于車輛的以下要素：車輛的類型、承載貨物的能力、行駛的最大距離、最終?？康牡攸c等。對于車輛的類型，可分為一般車輛和特殊車輛，一般車輛主要運輸常見的貨物，而特殊車輛是裝有一些現(xiàn)代化設(shè)施設(shè)備的車輛，對于本文所研究的冷鏈貨物而言，其配送車輛就是使用的專用車輛，俗稱冷藏車。車輛承載貨物的能力表示該車輛所能裝載貨物的情況，對車輛所能行駛的距離做以下考慮，有無距離的限制和有距離限制但不按其規(guī)定執(zhí)行。然而，對于車輛?？康攸c又分兩種情況：配送前和配送后。配送前，可以將車輛隨意?？吭诒阌谪浳锱渌偷娜魏蔚攸c;配送完成后，車輛可停靠在任何不影響交通運輸?shù)牡胤?，或者必須停靠在出發(fā)點，或者必須?？吭谂渌蜕桃?guī)定的地點。

（5）客戶需求點

在配送過程中，考慮客戶的需求是配送決策的一個重要目標(biāo)，所以滿足了客戶的需求也就達(dá)到了物流配送的終極目標(biāo)。然而，衡量客戶需求的標(biāo)準(zhǔn)主要從客戶對貨物、時間和空間這三個方面的需求進行考慮。首先是對貨物需求的考慮，由于貨物易腐的特點使得客戶對這些貨物要求較高，若客戶接到貨物后對該批貨物的滿意度較低，那么配送商需支付一定的懲罰費用。其次是對時間需求的考慮，是指客戶對配送商產(chǎn)品送達(dá)時間的約束。最后是對空間需求的考慮，即考慮客戶指定的收貨地點。由此可知，貨物需求、時間需求、空間需求都與配送路徑的選擇息息相關(guān)。

2.冷鏈物流VRP問題的決策目標(biāo)

研究冷鏈物流路徑的問題，需要建立適當(dāng)?shù)哪繕?biāo)函數(shù)，可以建立一個目標(biāo)函數(shù)，也可以建立多個目標(biāo)函數(shù)。在實際的問題研究中，我們經(jīng)常考慮以下決策因素來建立模型的目標(biāo)函數(shù)：（1）勞動成本最低，指所雇傭的駕駛?cè)藛T數(shù)目最少以及他們工作的總時間最短等。（2）運輸車輛最少，指在不超出最大載貨量的前提下充分利用車輛的存儲空間，從而減少車輛數(shù)目使得運輸車輛的使用效率達(dá)到最高。（3）運輸距離最短，這一目標(biāo)對運輸成本具有決定作用，原因在于運輸過程中需要消耗汽油，也易磨損車輛等，這都與物流配送成本的大小緊密相關(guān)。（4）配送時間要求最高，對于易腐食品的配送一般都有時間窗限制，為保證食品的貨損成本和懲罰成本最低，一定要在約束的時間段內(nèi)準(zhǔn)時到達(dá)，以提高送貨效率。（5）總成本最少，在冷鏈物流送貨過程中，需要考慮的成本主要有固定成本和可變成本。因此，如何使得這些成本盡可能地少是配送商一直需要探討和研究的問題，目的就是為了達(dá)到冷鏈物流配送的根本要求——總成本最小化。

二、帶軟時間窗冷鏈物流配送車輛路徑優(yōu)化建議

根據(jù)以往學(xué)者的分析，本文從政府、社會和物流企業(yè)這三個方面提出了關(guān)于帶軟時間窗的冷鏈物流配送車輛路徑優(yōu)化的建議。

1.政府方面的建議

要想提高冷鏈物流配送車輛路徑優(yōu)化的問題，政府應(yīng)鼓勵創(chuàng)新、加大資金培養(yǎng)冷鏈物流人才，使得他們設(shè)計出合理的配送中心選址方案，以實現(xiàn)最小化路徑配送策略。政府還應(yīng)完善交通運輸相關(guān)政策，加強法律法規(guī)建設(shè)，使每一位駕駛員都能做到文明駕駛，營造良好的行車環(huán)境，這樣可避免交通擁堵、突發(fā)事件等情況的發(fā)生，從而加快冷鏈物流車輛的配送速度。不僅如此，政府還要大力支持引進國外先進技術(shù)，加強道路建設(shè)、冷鏈物流基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、冷鏈運輸車輛及制冷設(shè)備工程建設(shè)，并給予一定的物流運輸補貼等。最終使冷鏈物流配送車輛按照用時盡量少、行駛路程較短的方案將產(chǎn)品定時定量地送達(dá)到客戶手中，這同時也滿足了配送商運輸總成本最小化的目標(biāo)。

2.社會方面的建議

路徑優(yōu)化作為車輛配送中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)越來越受到社會的廣泛關(guān)注。從社會環(huán)境的角度考慮，應(yīng)將道路上影響行駛的障礙物移除，保證運輸車輛能夠順利行駛，從而縮短運輸時間、減少運輸成本。從社會文化的角度考慮，應(yīng)提高駕駛員的安全駕駛意識，做到不超車、不闖紅燈，嚴(yán)格遵守交通規(guī)則，這樣不僅可以保證交通運輸?shù)捻槙?，而且保證了行駛中人們的安全，最終因行駛在有序的道路上而節(jié)約了總的配送成本。從社會經(jīng)濟發(fā)展的角度考慮，在保證交通運輸順暢的前提下，能夠選擇出一條從配送中心到客戶點的最短路徑，對配送商而言是一件高興的事。因為此路徑被認(rèn)為是配送的最佳路徑，不僅能夠給企業(yè)節(jié)約運輸成本，提高企業(yè)經(jīng)濟效益，而且也在不知不覺中給整個社會帶來預(yù)想不到的利益。然而，需要說明的是，不論從社會的哪個角度考慮，最終目的都是要選擇出一條運輸時間較短、路徑最短的路線。

3.物流企業(yè)方面的建議

在提高車輛路徑優(yōu)化方案中，物流企業(yè)的執(zhí)行措施是最值得引起我們注意的，這是因為無論政府提供多么好的政策，還是社會人員多么遵守交通規(guī)則，都比不過物流企業(yè)的執(zhí)行力度。從物流專業(yè)人才來說，企業(yè)應(yīng)根據(jù)政府提供的優(yōu)惠政策和資金，大力培養(yǎng)專業(yè)的物流人才，使得他們能夠為企業(yè)制定合理的運輸路線和較優(yōu)的配送中心選擇方案以及使他們學(xué)習(xí)先進的物流技術(shù)，從而應(yīng)用于物流運輸過程中，例如實現(xiàn)運輸全程的信息跟蹤。從企業(yè)運輸方面來看，要時時對配送車輛進行維護，企業(yè)也可與其他相關(guān)企業(yè)合作，定制最優(yōu)的運輸批次和承載量，采取共同配送的方式，以減少配送車輛的出入次數(shù)和維護費用，并根據(jù)真實的路況進行合理的運輸。從企業(yè)訂單處理方面來看，企業(yè)可集中處理訂單信息，以縮短發(fā)送貨的時間，力爭做到按時按量對客戶進行服務(wù)。從企業(yè)的配送方式來看，企業(yè)可根據(jù)配送的具體要求，采用不同的配送方式，如可采用即時配送、定量配送以及定時定路線等配送方式，以此樹立自身良好的企業(yè)形象。企業(yè)物流的行為作為物流配送發(fā)展的核心，對于企業(yè)物流的建議還有很多，此處僅從這幾個方面對物流企業(yè)提出了建議。無論對物流企業(yè)提出什么樣的建議，最終都會落腳在實施配送的路徑上，因為運輸過程中涉及的成本占據(jù)物流企業(yè)總成本的很大比例，所以對物流企業(yè)進行直接或間接的路徑優(yōu)化都會使得企業(yè)降低物流成本，提高經(jīng)濟效益。

三、對帶時間窗的冷鏈物流配送車輛路徑優(yōu)化的評價

正如前文所述，影響冷鏈物流配送的重要環(huán)節(jié)是配送商對路徑的選擇。這是因為冷鏈?zhǔn)称吩诮?jīng)過生產(chǎn)、加工、運輸、銷售這四個環(huán)節(jié)中，運輸時間占冷鏈物流總時間的很大比例，而且時間的控制對冷鏈?zhǔn)称穪碚f是一個非常重要的條件，所以選擇一條最優(yōu)最短路徑對配送商來說是很有必要的。

一旦配送商找到了為客戶（零售商）送貨的最短路徑，無論對于配送商本身，還是對企業(yè)、客戶、最終消費者來說，都是一件同時有益于大家的好事。對企業(yè)來說，配送商選擇出最優(yōu)路徑后，一方面能夠給企業(yè)減緩庫存壓力，另一方面也能夠使企業(yè)加快生產(chǎn)力度，從而可以銷售更多的冷鏈?zhǔn)称?，最終使得企業(yè)節(jié)約了庫存成本，也使得企業(yè)在食品銷量上得到更多的利潤。對于客戶來說，配送商選擇出最優(yōu)路徑后，能夠使自己在規(guī)定的時間內(nèi)接到配送商送來的食品，從而能夠在食品處于新鮮的狀態(tài)下出售給消費者，最終贏得消費者的青睞，這樣不僅給自己增加了信譽度，而且也增加了自己收入。對消費者個人來說，配送商選擇出最優(yōu)路徑后，相對來說縮短了冷鏈?zhǔn)称返脑谕緯r間，從而使消費者能夠吃到健康、安全的食品，也能夠增加消費者對客戶的信任。配送商選擇出這條最短路徑后，對其本身也有很大益處的。它不僅可以降低自身的運輸成本，包括車輛的使用、駕駛?cè)藛T的雇傭以及車輛行駛成本等，而且也能夠使其與企業(yè)和客戶之間的合作更加長久。因此，設(shè)置有效的路徑優(yōu)化指標(biāo)能夠幫助企業(yè)、配送商、客戶（零售商）、消費者之間形成一條使各方都取得最大收益的供應(yīng)鏈，使得企業(yè)更積極的生產(chǎn)冷鏈?zhǔn)称?，使配送商可以配送更多的食品，使客戶可以大批量訂購食品，使消費者可以吃到放心的食品而增加購買量。最終，在實現(xiàn)自身利益最大化的同時有效促進整個社會經(jīng)濟利益的發(fā)展。帶時間窗的冷鏈物流配送車輛路徑優(yōu)化的評價指標(biāo)如表1所示：

結(jié)論

本文主要從限制條件和目標(biāo)這兩大類別對冷鏈物流配送車輛路徑優(yōu)化問題的決策要素進行了分析，以使得配送商總利潤最大化，實現(xiàn)第三利潤源的目標(biāo)。最后，又從物流企業(yè)、社會和政府方面對路徑優(yōu)化提出了合理性建議，而且對本篇論文研究的問題進行了評價。

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作者簡介：

單青州（1989- ?），女，江蘇連云港人，碩士研究生，九州職業(yè)技術(shù)學(xué)院教師，研究方向：物流規(guī)劃與設(shè)計。