快遞末端配送路線優(yōu)化研究匯總

1、題目 快遞末端配送路線優(yōu)化研究 目錄 摘要 . 2 ABSTRACT . 錯誤！未定義書簽。 第 1 章緒論 . 3 1.1 研究背景 . 3 1.2 研究意義 . 5 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 . 6 1.4 研究內(nèi)容 . 7 第 2 章快遞末端配送現(xiàn)狀分析 . 7 2.1 相關(guān)概念 . 7 2.1.1 快遞概念 . 7 2.1.2 末端配送概念及特點 . 8 2.1.3 路線優(yōu)化概念 . 8 2.2 快遞末端配送路線發(fā)展的現(xiàn)狀 . 8 2.2.1 快遞末端配送路線現(xiàn)狀 . 8 2.3 快遞末端配送路線問題分析現(xiàn)狀分析 . 9 2.3.1 社區(qū)單位的管理造成包裹投遞困難 . 10 2.3.2

2、消費者由于繁忙或安全因素顧慮對末端投遞有新需求 . 10 2.3.3 末端投遞業(yè)務(wù)激增和成本上升 . 10 第 3 章 快遞末端配送路線優(yōu)化研究 . 11 3.1 模型建立 . 11 3.1.1 問題描述 . 11 3.1.2 問題假設(shè) . 11 3.1.3 模型建立 . 12 3.2 問題規(guī)模和復(fù)雜度分析 . 13 3. 3 算法選擇 . 13 3. 3.1 節(jié)約法的基本原理 . 13 3.3.2 節(jié)約法步驟 . 14 3.3 算法應(yīng)用 . 15 3.3.1 算法在模型中的應(yīng)用 . 15 3.3.2 算法求解 . 15 第 4 章 案列分析 . 16 4.1 公司簡介 . 16 4.2 案列

3、介紹 . 16 4.3 案例求解 . 17 4.4 案例總結(jié) . 19 第 5 章 總結(jié)與展望 . 20 5.1 總結(jié) . 20 5.2 展望 . 20 參考文獻： . 21 致謝： . 22 摘要 物流市場成熟發(fā)展需要良好的末端物流配送支持。 隨著國內(nèi)物流市場發(fā)展的 日益成熟， 對物流服務(wù)質(zhì)量、 物流時效性等提出了更高的要求， 而解決末端配送 難題是提升物流服務(wù)質(zhì)量和物流時效的關(guān)鍵所在。 國內(nèi)物流業(yè)一直受困 “最后一 公里”等末端配送難題，不少物流企業(yè)雖然網(wǎng)絡(luò)健全，但是末端網(wǎng)點投入不足， 管理混亂，消費者投訴增多， 服務(wù)質(zhì)量堪憂， 無法滿足物流市場規(guī)模不斷增大對 末端物流配送的現(xiàn)實需求。 本

4、文首先概述了末端配送的相關(guān)背景及概念， 并深入分析當前國內(nèi)外關(guān)于末 端物流及快遞企業(yè)物流的研究現(xiàn)狀， 總結(jié)了快遞行業(yè)及其物流的發(fā)展現(xiàn)狀， 探討 了快遞企業(yè)物流的主要內(nèi)容和特點，分析了我國快遞企業(yè)物流的現(xiàn)狀及發(fā)展趨 勢；在建立快遞末端配送路線優(yōu)化問題的數(shù)學模型的基礎(chǔ)上， 構(gòu)造了求解該問題 的節(jié)約算法，并以某公司為例進行實驗計算。 計算結(jié)果表明， 用節(jié)約算法進行快 遞末端配送路線優(yōu)化，可以方便有效地求得問題的最優(yōu)解或近似最優(yōu)解。 第 1 章 緒論 1.1 研究背景 一、快遞物流的發(fā)展 伴隨著電商的迅速發(fā)展， 快遞業(yè)繼續(xù)保持著年均 50%左右的增速發(fā)展。 與此 前行業(yè)的抱團發(fā)展不同， 在接連出臺的政

5、策支持下， 今年快遞企業(yè)各想各招， 均 想借資本的力量取得突破， 上市成為各大民營快遞企業(yè)的共同計劃。 從整體行業(yè) 來看，大數(shù)據(jù)提升效率、出海下鄉(xiāng)、兼并重組已成為發(fā)展趨勢?？爝f業(yè)明年將迎 來洗牌期，大量中小企業(yè)面臨收購、淘汰的風險。 “互聯(lián)網(wǎng) +”行動計劃的提出，將推動移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng) 等與現(xiàn)代制造業(yè)結(jié)合。 對快遞而言， 大數(shù)據(jù)應(yīng)用將使電商企業(yè)與快遞企業(yè)之間形 成聯(lián)動機制， “互聯(lián)網(wǎng) +”與快遞發(fā)生化學反應(yīng)，互聯(lián)網(wǎng)使快遞更 “聰明”，大幅提 高快遞效率，降低物流成本。 國務(wù)院 10 月發(fā)布的關(guān)于促進快遞業(yè)發(fā)展的若干意見指出，鼓勵快遞企 業(yè)發(fā)展跨境電商快遞業(yè)務(wù)， 加大對快遞企業(yè)

6、 “走出去”的服務(wù)力度， 在重點口岸城 市建設(shè)國際快件處理中心，探索建立 “海外倉 ”。同時，鼓勵傳統(tǒng)郵政業(yè)進一步加 快轉(zhuǎn)型發(fā)展， 支持郵政企業(yè)和快遞企業(yè)創(chuàng)新合作模式， 充分利用現(xiàn)有郵政網(wǎng)點優(yōu) 勢提高郵政基礎(chǔ)設(shè)施利用效率。據(jù)了解，在跨境電商中隨著 “備貨 ”模式興起，通 過倉儲前置， 傳統(tǒng)集裝箱海運的方式將得到青睞。 傳統(tǒng)快遞企業(yè)和物流企業(yè)正在 加大對保稅倉、第三方轉(zhuǎn)運等業(yè)務(wù)。 二、物流配送的快速發(fā)展 20 世紀 90年代以來的實踐證明，配送是一種非常好的物流形式。我國很多 城市的物資部門建立配送站點， 配送得到了很大發(fā)展。 這樣， 徹底改變了傳統(tǒng)的 流通模式和方式。過去物資流通部門等人上門買

7、貨， 如今邁出家門主動上門送貨， 為生產(chǎn)企業(yè)配送急需的產(chǎn)品。 通過本著筑造代理、 配送、連鎖相結(jié)合的新的流通 形式，發(fā)展配送實現(xiàn)了質(zhì)優(yōu)價廉， 中心實行統(tǒng)一集中進貨， 享受了生產(chǎn)企業(yè)的批 量優(yōu)惠，同時從用戶和自身利益、信譽出發(fā)，嚴把進貨關(guān)，保證進貨質(zhì)量。發(fā)展 配送大大減少了生產(chǎn)企業(yè)的庫存，實現(xiàn)了生產(chǎn)企業(yè) “零庫存 ”的可能。而且，隨著 計算機網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用， 逐步實現(xiàn)了配送中的流通現(xiàn)代化管理。 同時， 先進設(shè)施的使 用也為用戶提供了更加方便、快捷的服務(wù)，同時提高了流通企業(yè)的效率。 在科技進步和管理技術(shù)創(chuàng)新的驅(qū)動下，物流產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了從量變到質(zhì)變的過 程，這種質(zhì)的飛躍說明全球物流已經(jīng)進入供應(yīng)鏈時代，而精細

8、物流、閉環(huán)物流， 對中國物流產(chǎn)業(yè)的發(fā)展 產(chǎn)生了直接的影響。 全球經(jīng)濟將進一步增長， 伴隨著經(jīng)濟 增長的全球物流將會得到極大發(fā)展， 發(fā)展中國家物流將迎來更大的發(fā)展機遇。 21 世紀物流的發(fā)展趨向歸納為信息化、網(wǎng)絡(luò)化、柔性化、標準化、社會化等。中國 物流應(yīng)該把握供應(yīng)鏈， 提升核心競爭力。 供應(yīng)鏈是物流管理在深度和廣度方面的 擴展；制造業(yè)企業(yè)、物流企業(yè)都應(yīng)重視供應(yīng)鏈，供應(yīng)鏈取代物流，不僅是理論的 發(fā)展，更是時代的變革。從而使物流速度加快，準確率提高，庫存減少，成本降 低，以此延伸和放大傳統(tǒng)物流的功能， 為用戶提供多功能、 一體化的綜合性服務(wù)。 三、末端配送的快速發(fā)展 末端配送是物流重要組成部分， 是

9、末端配送得以實現(xiàn)和發(fā)展的重要保證。 隨 著末端配送的迅猛發(fā)展以及生活節(jié)奏的加快， 使得傳統(tǒng)行業(yè)和消費方式正在發(fā)生 深刻的變革， 人們通過互聯(lián)網(wǎng)檢索商品信息， 并通過電子訂單發(fā)出購物請求， 通 過電子銀行或者貨到付款的形式進行支付，廠家通過快遞的方式發(fā)貨。 末端配送物流體系主要包括倉儲配貨、 干線運輸和末端配送三個階段。 其中， 末端配送問題即 “最后一公里 ”問題，是整個網(wǎng)絡(luò)購物活動中距離客戶最近的環(huán) 節(jié)，與消費者直接接觸， 末端配送質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到企業(yè)的物流成本以及消 費者對整個物流服務(wù)的滿 意程度。由于末端配送具有服務(wù)范圍廣泛、價值附加 值較小、需求具有較大隨機性 等問題，物流配送的“

10、最后一公里 ”問題日益顯著， 快遞企業(yè)在進行末端配送時拋棄了傳統(tǒng)的配送、 集貨分開進行的方式， 采用集配 一體化方式，這不僅有利于降低 企業(yè)成本、滿足客戶日益增加的需求，也能夠 節(jié)約資源、保護環(huán)境，造福人類社會。 巨大的末端配送交易額產(chǎn)生了大量的物流 需求，快遞企業(yè)作為末端配送物流的主要承擔者， 在促進經(jīng)濟發(fā)展、 方便社會交 流、擴大就業(yè)、滿足消費者需求等方 面具有積極作用。 2014年 2月通過郵政行 業(yè)消費者申訴電話和申訴網(wǎng)站國家郵政局和各省 （區(qū)、市 ）郵政管理局共受理消費 者申訴 39340件，其中涉及的快遞業(yè)務(wù) 問題 37761 件，占總申訴量的 96。其 中消費者申訴的主要問題是快

11、件延誤、投 遞服務(wù)質(zhì)量及快件丟失短少等問題。 要想妥善解決這一問題不僅需要國家統(tǒng)一調(diào) 控制定標準的行業(yè)規(guī)范，也需要各 快遞企業(yè)通力合作、集成資源。 1.2 研究意義 末端配送作為實現(xiàn)物流配送活動的最終環(huán)節(jié)， 服務(wù)質(zhì)量的高低與否直接關(guān)系 到末端配送活動的成功或失??； 與此同時， 物流配送的運作成本和運作效率也決 定了末端配送經(jīng)濟價值的多寡。本文對快遞企業(yè)末端配送路線優(yōu)化問題進行研 究，具有一定的現(xiàn)實意義和社會意義。主要體現(xiàn)在： (1) 綜合考慮集貨和配送業(yè)務(wù)、客戶點對時間的要求以及對快遞包裹大小和 每日最大 配送趟數(shù)的規(guī)劃研究。 (2) 研究末端配送問題，不僅可以為末端配送企業(yè)充分整合現(xiàn)有的資源

12、，設(shè) 計合理、有效的末端配送方案提供參考， 幫助電子商務(wù)企業(yè)以最大限度的增加快 遞末端車輛重載率、 運輸距離和運輸成本， 并且滿足現(xiàn)代人們對于時效性的嚴格 要求，同時能夠促進我國綠色物流的發(fā)展和和諧社會的實現(xiàn)。 (3) 根據(jù)末端配送的特點，分析末端配送系統(tǒng)需滿足的條件，根據(jù)其對柔性 的需求，提出利用末端共同配送系統(tǒng)解決末端配送環(huán)節(jié)存在的問題。 (4) 分析了我國目前末端配送存在的問題，為物流企業(yè)提高末端配送服務(wù)質(zhì) 量提供參考；若能廣泛開展， 可以在提高末端配送服務(wù)質(zhì)量的同時， 減輕工作人 員的工作強度；也可以整合各電商配送企業(yè)的資源， 提高物流設(shè)施設(shè)備的利用率， 有利于提高企業(yè)服務(wù)能力； 此外

13、， 末端配送的開展也有利于改善城市交通， 帶來 社會效益。 (5) 配送合理化與否是配送決策系統(tǒng)的重要內(nèi)容，配送線路的合理與否又 是配送合理化的關(guān)鍵。 選擇合的理配送路線，對企業(yè)和社會都具有很重要的意義。 對企業(yè)來說： (1) 優(yōu)化配送路線，可以減少配送時間和配送里程，提高配送效率，增加車 輛利用率，降低配送成本。 (2) 可以加快物流速度，能準時、快速地把貨物送到客戶的手中，提高客戶 滿意度。 (3) 使配送作業(yè)安排合理化，提高企業(yè)作業(yè)效率，有利于企業(yè)提高競爭力與 效益。對社會來說，它可以節(jié)省運輸車輛，減少車輛空載率，降低了社會物流成 本，對其 他企業(yè)尤其是生產(chǎn)企業(yè)具有重要意義。與此同時，還

14、能緩解交通緊張 狀況，減少噪聲、尾氣排放等運輸污染，對民生和環(huán)境也有不容忽視的作用。 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 末端物流是貨物送達消費者的物流活動。電子商務(wù)的繁榮帶動諸如快遞公司 這樣的末端物流企業(yè)業(yè)務(wù)的快速增長， 末端物流效率越來越受到重視。為此各方 都在不斷尋找新出路并形成了一系列理論和實踐觀點。主要有以下三大類： （1）著眼于快遞末端配送包裹大小及路徑優(yōu)化問題 王良輝2以長安大學為例，以建立大學校園快遞服務(wù)中心為基礎(chǔ)，首先分析 了大學校園快遞末端業(yè)務(wù)的現(xiàn)狀及問題，并有針對性的對這些問題提出大學校園 快遞服務(wù)中心這一創(chuàng)新商業(yè)模式。 宗高勤 4研究了共同配送站點和末端配送節(jié)點的可能形式， 提出

15、了電商末端 共同配送可能的解決方案。 陳嬌5從電商的角度考慮，探討了電商末端配送模式的優(yōu)化對策，希望找到 比較優(yōu)化的電商末端配送模式。 （2）物流末端配送現(xiàn)狀及特點 楊萌柯等 6基于“互聯(lián)網(wǎng) ”背景下的快遞物流發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢分析 ,提出了 電子商務(wù)與快遞物流協(xié)同配送模式以及城市快遞末端的有限區(qū)域共同配送服務(wù) 模式，通過構(gòu)建以云平臺為基礎(chǔ)的城市快遞物流協(xié)同服務(wù)網(wǎng)絡(luò)， 完善城市快遞末 端協(xié)同配送體系，從而有效解決 “最后一公里”及“最后一百米”配送難題。、 鄭捷揚等 7分析國外電子商務(wù)末端配送模式，分別選取亞馬遜河京東商城作 為主要比較對象進行比較研究，分別從企業(yè)的戰(zhàn)略、財務(wù)狀況、庫存水平等幾個

16、層面研究兩家電商企業(yè)，分析兩家企業(yè)在末端配送模式上的差異及在末端不同選 擇的原因，進一步比較對應(yīng)的配送模式給各自帶來的利益。 （3）快遞末端配送的發(fā)展趨勢 唐伶10提到：伴隨城鎮(zhèn)化加速發(fā)展和人們生活水平提高的同時，我國物流 需求正在發(fā)生深刻變化。為迎合不同需求，物流末端配送在整個流通過程中發(fā)揮 著重要的作用，但其末端配送環(huán)節(jié)也引發(fā)了諸多問題。 綜上所述 ,末端配送作為一種專業(yè)化、 社會化服務(wù)模式， 體現(xiàn)了現(xiàn)代經(jīng)濟社 會發(fā)展需要，是物流的一大進步。從整體和長遠來看，物流末端配送所帶來的經(jīng) 濟效益是顯而易見的，但對當前或短期影響卻不一定是正面的， 推廣應(yīng)用仍存在 諸多困難，需展開不同層面的深入探討

17、。 1.4 研究內(nèi)容 本文的研究內(nèi)容主要有： (1) 搜集相關(guān)的資料，總結(jié)國內(nèi)外關(guān)于末端物流及快遞企業(yè)物流的研究現(xiàn)狀; (2) 通過搜集資料、文獻分析，總結(jié)快遞行業(yè)及其物流的發(fā)展現(xiàn)狀；探討了 快遞企業(yè)物流的主要內(nèi)容和特點，分析了我國快遞企業(yè)物流的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢； (3) 針對快遞企業(yè)物流里面的三個關(guān)鍵問題，快遞末端配送包裹容量問題、 末端配送的路徑規(guī)劃和快遞末端配送進行了研究； (4) 最后以某公司為例，分析其物流現(xiàn)狀，并提出建議和優(yōu)化策略； (6) 總結(jié)本文所做的工作，得出結(jié)論，并提出進一步研究的內(nèi)容。 第 2 章快遞末端配送現(xiàn)狀分析 2.1 相關(guān)概念 2.1.1快遞概念 快遞，是兼有郵遞功

18、能的門對門物流活動， 即指快遞公司通過鐵路運輸、公 路運輸、空運和航運等交通工具，對客戶貨物進行快速投遞。在很多方面，快遞 要優(yōu)于郵政的郵遞服務(wù)。 除了較快送達目的地及必須簽收外， 現(xiàn)時很多快遞業(yè)者 均提供郵件追蹤功能、 搜集相關(guān)的資料，總結(jié)國內(nèi)外關(guān)于末 端物流及快遞企業(yè)物流的研究現(xiàn)狀； 進一步研究的內(nèi)容。 總結(jié)本文所做的工作，得出結(jié)論，并提出 送遞時間的承諾及其他按客戶需要提供的服務(wù)。 因此，快 遞的收費比一般郵遞高出許多。 2.1.2末端配送概念及特點 末端物流配送是一種服務(wù)， 對于整個物流環(huán)節(jié)來說， 末端物流是配送的最后 一個環(huán)節(jié)。 指的是送達給客戶手中的物流， 是以滿足配送環(huán)節(jié)終端消費

19、者為直接 目的物流活動，可以實現(xiàn) “門到門 ”服務(wù)。具有使得客戶簡單方便領(lǐng)取貨物，提高 客戶對快遞公司滿意度， 擴大消費者群體的優(yōu)勢。 末端配送作為公司最終直接面 對客戶的一種服務(wù)。服務(wù)的質(zhì)量關(guān)系到客戶的滿意度，具有時效性、可靠性、溝 通性、便利性、規(guī)模經(jīng)濟性的特點。 2.1.3路線優(yōu)化概念 路線優(yōu)化即在多條路線中尋找最優(yōu)路線以達到規(guī)劃后的要求包括線路最短， 時間最短，以及成本最低。 2.2 快遞末端配送路線發(fā)展的現(xiàn)狀 2.2.1 快遞末端配送路線現(xiàn)狀 快遞企業(yè)在企業(yè)的人員規(guī)模以及資產(chǎn)規(guī)模和經(jīng)營規(guī)模上處于先進地位， 雖然 建立了完善的配送系統(tǒng)， 但是對于末端配送問題也是比較頭疼， 所以快遞企業(yè)

20、大 部分通過尋找其他途徑以求解決此問題， 而各個企業(yè)根據(jù)自己的業(yè)務(wù)范圍以及公 司特點采用了不同的方法，大致可以分為以下三點： （1）通過網(wǎng)絡(luò)化信息平臺加強末端配送措施 2013 年申通通過加盟授權(quán)品牌的形式，在全國個省市建立了龐大的快遞物 流服務(wù)網(wǎng)絡(luò)體系，其業(yè)務(wù)內(nèi)容包括信息采集與傳遞、市場需求研究與市場開發(fā)、 企業(yè)委托的第三方物流配送、 快遞包裹投遞配送等。 此外， 申通還將不斷完善信 息系統(tǒng)與信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)， 完成網(wǎng)絡(luò)化與信心化改造， 在鞏固傳統(tǒng)快遞業(yè)務(wù)的 基礎(chǔ)上，進軍電子商務(wù)物流與 3PL 物流領(lǐng)域。 2013年 5月 28 日，阿里巴巴集團、銀泰集團聯(lián)合復(fù)星集團、富春控股、順 豐集團、

21、三通一達（申通、 Y 公司、中通、韻達） ，宅急送、匯通，以及相關(guān)金 融機構(gòu)共同宣布，中國智能物流骨干網(wǎng)”簡稱CSN）項目正式啟動，合作各方共 同組建的 “菜鳥網(wǎng)絡(luò)科技有限公司 ”正式成立。利用先進的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)， 建立開放、 透明、共享的數(shù)據(jù)應(yīng)用平臺，為電子商務(wù)企業(yè)、物流公司、倉儲企業(yè)、第三方物 流服務(wù)商、 供應(yīng)鏈服務(wù)商等各類企業(yè)提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)， 支持物流行業(yè)向高附加值領(lǐng) 域發(fā)展和升級 2011年初阿里巴巴集團正式推出物流信息管理系統(tǒng) “物流寶 ”，其核心在于物 流倉儲資源的數(shù)據(jù)化分析和管理能力， 調(diào)配第三方物流資源。 物流寶又稱 “天網(wǎng)”。 菜鳥網(wǎng) 絡(luò)： 其核心主要在于建設(shè)倉儲設(shè)施網(wǎng)絡(luò)， 初期

22、倉儲設(shè)施的選址主要在靠近 生產(chǎn)基地、交通設(shè)施的地區(qū)。菜鳥網(wǎng)絡(luò)又稱 “地網(wǎng)”，在未來 5-8 年內(nèi)打造一張遍 布全國的物流基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)，讓全國任何一個地區(qū)做到 24 小時內(nèi)送貨必達。 （2）通過吸收社會運力發(fā)展眾包快遞配送 2016年 5月 19 日， Y 公司將重點尋求最后一公里的終端配送業(yè)務(wù)，開始突 破現(xiàn)有網(wǎng)點加盟送貨上門模式， 放開網(wǎng)點限制， 將社會化運力網(wǎng)入其中。 比如夫 妻店、創(chuàng)業(yè)大學生、 下崗職工等均可申請成為網(wǎng)點下一級配送站點， 布局毛細血 管配送網(wǎng)絡(luò)。 （3）通過路徑規(guī)劃優(yōu)化末端配送 2010年，劉慶元和杜文貞將最短路問題與 Are GIS 軟件相結(jié)合，通過 VRP 模型將最短路

23、反映到 Arc GIS 軟件中，直觀反映出配送的最短路徑。 2012 年， 王華研究了一類基于圖論的最短路徑問題， 并通過算法間的比較進行了驗證。 同 年，王辛巖和李慶華將 GIS 與最短路問題相結(jié)合，詳細闡述了通過 GIS 實現(xiàn)最 短路徑的方法與步驟。 2.3 快遞末端配送路線問題分析現(xiàn)狀分析 電子商務(wù)和網(wǎng)絡(luò)交易的大力發(fā)展， 客戶對快遞企業(yè)的送貨速度以及服務(wù)質(zhì)量 要求越來越高； 而快遞企業(yè)因其管理信息化還不成熟， 為客戶提供專業(yè)化的快遞 服務(wù)的目標難以實現(xiàn)， 同時不能保證在第一時間使所有該業(yè)務(wù)相關(guān)部門同步迅速 地行動起來， 這就無法最快最好地滿足客戶個性化的服務(wù)體驗需求， 也無法保證 貨物能

24、按客戶的需求快速送到指定地點。 出于安全考慮， 中高檔社區(qū)與高校一般都不讓快遞員進入其內(nèi)部送件， 一般 只能把快件送到校門口或社區(qū)保安室。 但由于沒有專人管理， 收件人取件時間不 固定，造成快件安全無法保證。 或者快遞人員到達門口再把快件堆放在在校園社 區(qū)周邊的空地上， 集中發(fā)短信通知客戶在預(yù)定的時間內(nèi)自提。 大量快件包裹散亂 堆放在人行路或草地上，嚴重影響了市容市貌， 客戶提貨時的秩序也相當?shù)幕靵y， 時常出現(xiàn)由于收件人無法在快遞服務(wù)人員規(guī)定時間內(nèi)提貨而需要二次配送， 嚴重 影響了快遞服務(wù)的效率和質(zhì)量。 快遞人員服務(wù)態(tài)度也存在很大的問題，今年來不斷收到客戶對快遞員的投 訴。網(wǎng)上也充滿了客戶對快

25、遞員服務(wù)態(tài)度的抱怨。 根據(jù)以上幾個現(xiàn)狀分析得出快遞末端配送現(xiàn)狀存在以下三個問題： 2.3.1 社區(qū)單位的管理造成包裹投遞困難 很多快件投遞的最終地址包括居民小 區(qū)、單位大院、寫字樓、學校等地方。 而很多社區(qū)、單位出于安全和管理的要求， 禁止快遞員進入， 這就給快件包裹的 交付造成一定的困難。 2.3.2消費者由于繁忙或安全因素顧慮對末端投遞有新需求 很多消費者填寫的收件地址是家庭住址， 而派件的時候很可能收件人正在上 班；也有一些收件人填寫的是單位地址， 派件時也可能會遇到正好不在單位的情 況。這時如果沒有一些代收方案，就給包裹的最終投遞完成造成困難。此外，電 商物流安全問題隨著網(wǎng)購量爆發(fā)式的

26、增長越來越突出。 安全隱患也是不容忽視的 問題。 2.3.3 末端投遞業(yè)務(wù)激增和成本上升 末端投遞業(yè)務(wù)激增和成本上升，使得電商和快遞公司需要創(chuàng)新的服務(wù)方式。 據(jù)國家郵政局數(shù)據(jù)，目前我國快遞規(guī)模世界第一。 2008 年至今，快遞業(yè)務(wù)量由 15 億件增至 206.7億件，平均年復(fù)合增長率 43.9%。2015年我國規(guī)模以上快遞業(yè) 務(wù)收入總額接近 2800億元，7 年間年復(fù)合增長率達到 31.4%。巨大的業(yè)務(wù)增量一 方面促進了快遞公司的成長與發(fā)展， 另一方面也使得傳統(tǒng)單一的上門投遞方式難 第 3 章 快遞末端配送路線優(yōu)化研究 3.1 模型建立 3.1.1 問題描述 一個大區(qū)域下分為若干小區(qū)域， 每一

27、快遞員對應(yīng)一個小區(qū)域的送貨服務(wù)， 同 一配送區(qū)域的客戶由快遞員同次送貨，對車輛要求一次完成同一區(qū)域所有客戶 （需求點 ）的送貨任務(wù)，送貨完成后可以回貨源點補貨，再配送其他區(qū)域，形成路 徑優(yōu)化問題。 3.1.2問題假設(shè) （1）被配送的是已知的一種或者幾種物資； （2）各個客戶的所在地和需求都知道； （3）快遞員從配送站點到各客戶及各個客戶點之間的運輸距離已知； （4）快遞員配送的車輛都有一定的限制，不能超載；且不考慮容積充分利用， 保證包裹能裝進車輛就行； （ 5）每個客戶相當于一個節(jié)點， 僅配送一次， 快遞員遍歷各個節(jié)點完成末端配； （6）假設(shè)快遞員在每個節(jié)點的平均配送完成時間是固定的 1 分

28、鐘，快遞員在整 個配送過程中卸貨總時間固定，不隨決策變量變化，固目標函數(shù)也不受影響； （7）假設(shè)快遞員配送過程中平均行駛速度一定，則求快遞員完成末端配送的最 短時間，即為求得一個遍歷各個配送點的最短路徑的方案； （8）快遞員提前通知客戶取件，對于當天部分不能完成配送的貨物遍歷完成各 個節(jié)點后將貨物帶回，歸入第二天的配送，繼續(xù)完成前述遍歷配送； （ 9）假設(shè)平均每件快遞重量為 1.5kg； 3.1.3模型建立 末端配送路徑優(yōu)化問題描述為：配送站點僅有一位快遞員完成運輸任務(wù)， 但 以滿足 需要。 是由于車輛載重有限，無法一次完成所有配送點的配送，故需要規(guī)劃配送區(qū)域， 配送完一個區(qū)域的客戶后回到配送

29、站點裝貨再次進行配送，直到將所有配送點配 送任務(wù)完成。 建立單車多任務(wù)配送模型，具體思路如下： 考慮到現(xiàn)實路網(wǎng)的復(fù)雜性，對快遞末端配送路徑優(yōu)化問題建立以時間最短為 優(yōu)化目標的模型。令dj表示節(jié)點i到節(jié)點j的直達距離(i, j=1, 2,3，N)。 若從i至打無直達路徑，則用dj=x 表示。 令快遞員配送的的客戶集合為 N(其中0代表快遞配送站點，配送節(jié)點的個 數(shù)為n)。變量tj (Ti)(其中i, j N)表示快遞員從需求點i經(jīng)過用時最短路徑 到需求點j所用的時間(不包含卸貨時間)?？蛻鬷需求為qi。R為配送路徑集合。 qmax為車輛最大裝載量。定義決策變量 Ti (i，j N ; i工j;

30、r R):如果車輛在路 徑r中為i點完成服務(wù)后下一服務(wù)點j時，則xrij=1 ；否則,xrij =0o貝q單車多任務(wù) 末端物流配送路徑問題數(shù)學模型如下： Min Z = tj (Ti) xrj ) +n (1) i WN j WN -tj (Ti)表示快遞員從需求點i經(jīng)過最短路徑r到需求點j用的時間； -xrij: n個節(jié)點間有C2n路徑，xrij=1表示快遞員經(jīng)過此路徑，xrij =0表示快遞員不 經(jīng)過此路徑； -n：假設(shè)快遞員在每個節(jié)點的平均配送完成時間是固定的 1分鐘，n個節(jié)點總 卸貨時間為n； r r 、 Xj=v x ji -j N (2) i WN i WN -式(2)是平衡條件，

31、即快遞員在某次配送任務(wù)到達某節(jié)點次數(shù)與離開該點次數(shù) 相同； r 1 =二 二 x ji - j N/0 (3) r R i N, j -i -式(3)表示對每個節(jié)點的配送為一次且僅為一次； U-1 * 二:一 xi，- U 乂 U/0 (4) i包、包j # -式(5)確保配送回路通過配送站點； 7 qi 二 ：:qmax r R (5) i廻 j廻，半 -式(6)表示每條線路上的節(jié)點貨物需求總量小于車輛的最大載運量。 3.2 問題規(guī)模和復(fù)雜度分析 近幾年，我國快遞行業(yè)發(fā)展迅速，而且全國范圍內(nèi)形成了點一一軸一一面的系統(tǒng)。 而本文研究的是對于快遞點的配送路徑優(yōu)化， 相對于軸與面的路徑優(yōu)化問題只是

32、 研究配送路徑最短，配送成本最低，顧客對快遞的送達時間沒有什么具體要求。 且一個快遞點單次配送顧客數(shù)并不多， 且貨物量不大，配送規(guī)模較小。每個快遞 員都有自己的區(qū)域，收件派件到完成就好，每個人區(qū)域不是很大，件不是很多， 每天多的時候八九十件，少的時候三四十件，所以問題規(guī)模較小，且問題復(fù)雜度 較低 3. 3算法選擇 快遞末端配送即為快遞員“最后一百米”直接面對客戶群體的配送：只有一 個快遞員，不需要考慮時間的影響；工作時間依照快遞員個人安排，相對隨意， 因而也不考慮車輛及成本的影響；貨物確定；客戶群體穩(wěn)定，規(guī)模較小； 車輛路徑問題主要解決方法分為：1.精確優(yōu)化方法；2啟發(fā)式方法。由于啟 發(fā)式算法

33、是一宗逐次逼近的方法， 雖然不一定得到最優(yōu)解， 但是可以高效率地得 到具有較高精度的解，而且也易于考慮各種實際問題。因此，本文將用啟發(fā)算法 的節(jié)約算法進行求解。 3. 3.1節(jié)約法的基本原理 節(jié)約法是由Clarke和Wright于1964年提出的。該方法的核心思想是依次將 運輸問題中的兩個回路合并為一個回路，每次使合并后的運輸距離減小的幅度最 大，直到達到一兩車的裝載限制時，再進行下一輛車的優(yōu)化，直到選出最佳配送 路徑的方法。 如圖所示，由物流中心P向兩個客戶A、B送貨，P至A、B的最短距離分 別為11和12，A、B間的最短距離為13，客戶A、B的貨物需求量分別為q1和q2。 對上述問題，最簡

34、單的配送方法是用兩臺車輛分別對 A、B兩個客戶運送所需貨 物，然后各自返回物流中心。使用該種配送路徑方案時配送車輛的走行總里程為: 1=2(11+12) 如果改為由快遞員車輛向 A、B兩個客戶巡回送貨(設(shè)qi+q2W 配送車輛的載 重量)，則配送車輛的走行總里程為： 1=11 + 12+13 (1.1) 后一種配送方案比前一種配送方案節(jié)約的車輛走行里程為： 1 = 2(1 1 + 12)-(11+12+13) = 11 + 12- 13 (1.2) 式(1,4)稱為節(jié)約量公式，從圖形看，它等于三角形的兩個鄰邊之和減去對邊的差。 如果在物流中心P的供貨范圍內(nèi)還存在著第3、4、5、L個客戶，在配送

35、車 輛載重量允許的情況下，可將它們按節(jié)約量的大小依次連入巡回線路，直至車輛 滿載為止。余下的客戶可用同樣的方法確定巡回路線，另外派車。 3.3.2節(jié)約法步驟 基于節(jié)約里程法的基本思路，在配送網(wǎng)絡(luò)中盡量使運輸車輛多載，盡量節(jié)約 總配送時間和總配送里程。具體步驟如下： (1) :做出最短距離矩陣。即根據(jù)配送網(wǎng)絡(luò)圖中物流中心與客戶之間以及客 戶相互之間的距離，計算出物流中心與各客戶之間以及各客戶相互之間的最短距 離矩陣。求配送網(wǎng)絡(luò)頂點間的最短距離時可采用求最短路的算法， (2) :編制節(jié)約里程表。即根掘物流中心與客戶問及各客戶相互問的最短距 離矩陣，利用節(jié)約量計算公式計算出客戶相互間的節(jié)約里程。 節(jié)

36、約里程的計算結(jié) 果有正有負，當節(jié)約里程的計算結(jié)果為負數(shù)時，無實際意義，取其節(jié)約量為 0， 將節(jié)約里程填入節(jié)約里程表。 (3) :編制節(jié)約里程順序表。即將節(jié)約里程表中的節(jié)約里程按由大到小的順 序排列，然后填入節(jié)約里程順序表。 (4) :制定配送路線。即根據(jù)節(jié)約里程順序表中節(jié)約里程的大小順序和物流 配送車輛調(diào)度問題的約束條件，逐漸組成配送路徑圖。 3.3 算法應(yīng)用 331算法在模型中的應(yīng)用 節(jié)約法是一種啟發(fā)式方法，它屬于逐次逼近法的一種，用該方法不一定能求 得末端配送路線優(yōu)化問題的精確最優(yōu)解，但可以高效地得到問題的近似最優(yōu)解。 該方法具有計算步驟簡單，計算速度快，且易于考慮各種實際問題的優(yōu)點。 該

37、方 法的缺點是未組合點零亂、邊緣點難于組合以及有時解的質(zhì)量不高等。 3.3.2算法求解 本文研究的末端配送是對一系列給定的顧客 (取貨點或送貨點)，確定適合的 配送車輛行駛路線，使其從配送站點出發(fā)，有序的通過他們，最后回到配送站點。 在滿足一定的約束條件下(如車輛容量限制、顧客需求量、交發(fā)貨時間等) ，達 到一定的目標(如里程最短、費用最少等)。屬于單配送站點配送規(guī)劃問題。 已知快遞員Po向n個客戶Pj配送貨物，其配送路線網(wǎng)絡(luò)、配送站點與客戶 之間的距離如下圖所示，快遞員裝載量有限以及一天運輸次數(shù)的限制， 利用節(jié)約 里程法制定最優(yōu)配送方案。 客戶與配送站點距離表 客戶 配送站點 P 1 2 J

38、 n 1 dip 0 D12 d 1n 2 d2p d21 0 d 2n I 5 5 n Dip d n1 d n2 0 (1) 根據(jù)節(jié)約公式Sj=dji&+di2 &-(di計dji+dj)算出節(jié)約值，求出各點節(jié)約 距離。 (2) 根據(jù)算出的Sj節(jié)約距離進行排序。選擇節(jié)省路程最多且滿足配送限制 條件的路徑的為最優(yōu)解。 (3) 以此為例，計算其他路徑的節(jié)省路徑的節(jié)約值，公式與計算方法與上 式相同在此省略 (4) 對于當天由于客戶個人原因不能收取貨物的，將其帶回，列入第二天 的配送中依照上述方法進行再次配送。 第 4 章案列分析 4.1 公司簡介 Y公司成立于2000年5月28

39、日，是國內(nèi)大型民營快遞品牌企業(yè)，致力于成 為引領(lǐng)行 業(yè)發(fā)展的公司”為奮斗目標。公司擁有10個管理區(qū)、58個轉(zhuǎn)運中心、 5100余個配送網(wǎng)點、5萬余名員工，服務(wù)范圍覆蓋國內(nèi)1200余個城市。公司開 通了港澳臺、中東和東南亞專線服務(wù)。公司立足國內(nèi)，面向國際，致力于開拓和 發(fā)展國際、國內(nèi)快遞、物流市場。公司主營包裹快遞業(yè)務(wù)，形成了包括同城當天 件、區(qū)域當天件、快遞時效件和航空次晨達、航空次日下午達和到付、代收貨款、 簽單返還等多種增值服務(wù)產(chǎn)品。公司的服務(wù)涵蓋倉儲、配送及特種運輸?shù)纫幌盗?的專業(yè)速遞服務(wù)，并為客戶量身制定速遞方案， 提供個性化、 一站式的服務(wù)。 4.2 案列介紹 本案例依據(jù)于丫公司某次

40、配送為例子，并加以簡化，某快遞點P0要配送10 個客戶P1P10,快遞點與各客戶以及各客戶之間位置距離如下圖所示：兩點間 連線上的數(shù)為兩點間的距離(單位：公里)，各配送點的快遞量見表一，快遞由 快遞點統(tǒng)一收取并配送，快遞點只有一位快遞員，且每次最多可以配送 20kg的 包裹。假設(shè)送到時間均符合客戶要求。 圖 1 配送網(wǎng)絡(luò)圖 表1: 包裹需求量 單位：kg 顧客 Pl P2 P3 巳 P5 P6 F7 PB P9 P10 合計 重量 3.2 4 3.2 4 2.4 1.6 4.8 4 3.2 2.4 32.8 4.3 案例求解 用節(jié)約里程法進行求解，其步驟如下： 第一步：從配送網(wǎng)絡(luò)圖中計算出快遞

41、點 P0到各個客戶及各個客戶之間的最 短距離，并做出最短距離表（見表 2）。 表2最短距離表 P0 P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10 P0 0 10 9 7 8 8 8 3 4 10 7 P1 0 4 9 14 18 18 13 14 11 4 P2 0 5 10 14 17 12 13 15 8 P3 0 5 9 15 10 11 17 13 P4 0 6 13 11 12 18 15 P5 0 7 10 12 18 15 P6 0 6 8 17 15 P7 0 2 11 10 P8 0 9 11 P9 0 8 P10 0 第二步：由最短距離表，利用“節(jié)約里程”計

42、算出各個客戶配送點之間的節(jié) 約里程，做出節(jié)約里程表（見表 3），計算結(jié)果有正有負，節(jié)約里程為負數(shù)時, 無實際意義，在表內(nèi)寫0。 表3節(jié)約里程表 P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10 P1 0 15 8 4 0 0 0 0 9 13 P2 0 11 7 3 0 0 0 4 8 P3 0 10 6 0 0 0 0 1 P4 0 10 3 0 0 0 0 P5 0 9 1 0 0 0 P6 0 5 4 1 0 P7 0 5 2 0 P8 0 5 0 P9 0 9 P10 0 第三步：將節(jié)約里程由大到小順序排列，列出節(jié)約里程排序表（見表 4）, 以便盡量使節(jié)約里程最多的點組合成

43、一個區(qū)域進行裝車配送。 順序排位 連接線 節(jié)約里程 順序排 位 連接線 節(jié)約里程 1 P1-P2 15 13 P6-P7 5 2 P1-P10 13 13 P7-P8 5 3 P2-P3 11 13 P8-P9 5 4 P4-P5 10 16 P2-P9 4 4 P3-P4 10 16 P1-P4 4 6 P1-P9 9 16 P6-P8 4 6 P5-P6 9 19 P2-P5 3 6 P9-P10 9 19 P4-P6 3 9 P1-P3 8 21 P7-P9 2 9 P2-P10 8 22 P7-P10 1 11 P2-P4 7 22 P5-P7 1 12 P3-P5 6 22 P6-P

44、9 1 第四步：根據(jù)節(jié)約里程排序表和快遞員車輛在中等約束條件， 漸近繪出如圖 2所示的配送路線圖 從配送路線圖可以看出，依次確定的三條配送路線配送均符合配送站點的約 束條件，需要快遞員配送3次： （1） 路線 1： P0-P10-P1-P2-P3-P4-P0; 3.2+4+3.2+4+2.4=12.8kg20kg; 總路程=6+2+5+5+4+4+7=33 公里； （2） 路線 2： Po- P5- P6- P7- P8 - Po； 2.4+1.6+4.8+4=14.8kg20kg； 總路程=8+7+6+2+4=27公里； （3） 路線 3： P0-P9； 3.2kg20kg總路程=10 公里

45、； 二 Ph 6 PO Pig 12 6 PQ P7e 圖圖2配送路線圖配送路線圖 三條路線總路程=33+27+10=70公里； 4.4 案例總結(jié) 本章案例討論了實時路網(wǎng)下末端物流配送問題，建立了基于實時路網(wǎng)的單車 多任務(wù)路線優(yōu)化模型。用節(jié)約法對快遞末端配送路線進行優(yōu)化后，減少了線路重 疊、貨物的疏散，使配送更加集中，更有效率；使營運時效指標得到改良，提高 了客戶滿意率。但是該方法只適用于單車多任務(wù)路徑優(yōu)化問題， 對于規(guī)模較小的 可以一一枚舉；但并不適用于大規(guī)模末端配送路線優(yōu)化問題， 因而末端配送路線 方面的問題仍然有待研究。 第 5 章 總結(jié)與展望 5.1 總結(jié) （1）對我國快遞行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及末端配送發(fā)展現(xiàn)狀進行分析企