節(jié)約里程法
1.什么是節(jié)約里程法[1]
節(jié)約里程法又稱節(jié)約算法,是指用來解決運(yùn)輸車輛數(shù)目不確定的VRP問題的最有名的啟發(fā)式算法。
2.節(jié)約里程法的基本原理[2]
節(jié)約里程法的基本思路如下圖,已知O點(diǎn)為配送中心,它分別向用戶A和B送貨。
設(shè)O點(diǎn)到用戶A和用戶B的距離分別為a和b。用戶A和用戶B之間的距離為c,現(xiàn)有兩種送貨方案,如圖下(a)和(b)所示。
在上圖(a)中配送距離為2(a+b);圖上(b)中,配送距離為a+b+c。對比這兩個(gè)方案,哪個(gè)更合理呢?這就要看哪個(gè)配送距離最小,配送距離越小,則說明方案越合理。由上圖(a)中的配送距離,減去圖1(b)中的配送距離可得出:
2(a+b)-(a+b+c)=(2a+2b)-a-b-c=a+b-c(1)
如果把上圖(b)看成一個(gè)三角形,那么a、b、c則是這個(gè)三角形三條邊的長度。由三角形的幾何性質(zhì)可知,三角形中任意兩條邊的邊長之和,大于第三邊的邊長。因此,可以認(rèn)定(1)式中結(jié)果是大于零的。
即:a+b-c>0(2)
由(2)式可知,(b)方案優(yōu)于(a)方案,節(jié)約了(a+b-c)的里程,這種分析方案的優(yōu)劣式的思想,就是節(jié)約里程法的基本思想。
3.節(jié)約里程法核心思想[1]
節(jié)約里程法核心思想是依次將運(yùn)輸問題中的兩個(gè)回路合并為一個(gè)回路,每次使合并后的總運(yùn)輸距離減小的幅度最大,直到達(dá)到一輛車的裝載限制時(shí),再進(jìn)行下一輛車的優(yōu)化。優(yōu)化過程分為并行方式和串行方式兩種。
4.節(jié)約里程法的應(yīng)用[2]
1.基本資料介紹
①寶潔公司是廣州配送中心最大的服務(wù)商,為其配送的客戶和貨量見下表,我們以廣州配送中心為例來說明有裝載限制的車輛調(diào)度的優(yōu)化方法。公司客戶分布在全國各地,這里主要以廣東省內(nèi)7家客戶及省外一家特殊客戶的一次配送為例。
城市和貨運(yùn)量
客戶(i) | 東莞 | 江門 | 惠州 | 陽江 | 汕尾 | 揭陽 | 汕頭 | 漳州 |
貨運(yùn)量(qi) | 4.3 | 1.8 | 0.7 | 2.2 | 3.6 | 3.6 | 1.6 | 2 |
②廣州配送中心為這次配送提供了三種車型,載重量分別為2噸、5噸和8噸,不同車型的運(yùn)輸單價(jià)不一樣,具體見運(yùn)輸單價(jià)表。配送中心的配送是由外協(xié)商提供車輛,因此汽車的數(shù)量沒有限制。
運(yùn)輸單價(jià)表
車輛載重 | 2T | 5T | 8T |
運(yùn)價(jià)(元/公里) | 2.4 | 2.7 | 3.65 |
2.步驟
第一步:各城市之間的距離見上表。
第二步:計(jì)算連接城市到同一線路上的距離節(jié)約值,具體見下表。
第三步:確定初始方案的運(yùn)輸線路及運(yùn)輸費(fèi)用,現(xiàn)安排4輛2噸、4輛5噸的車給每個(gè)客戶送貨。運(yùn)輸線路及運(yùn)輸費(fèi)用見下表所示。
運(yùn)輸線路及運(yùn)輸費(fèi)用
運(yùn)輸路線 | 車型 | 距離 | 單價(jià) | 運(yùn)費(fèi) |
廣州-東莞 | 5T | 50 | 2.7 | 135 |
廣州-江門 | 2T | 53 | 2.4 | 127.2 |
廣州-惠州 | 2T | 116 | 2.4 | 278.4 |
廣州-陽江 | 5T | 173 | 2.7 | 467.1 |
廣州-汕尾 | 5T | 221 | 2.7 | 596.7 |
廣州-揭陽 | 5T | 333 | 2.7 | 899.1 |
廣州-汕頭 | 2T | 344 | 2.4 | 825.6 |
廣州-漳州 | 2T | 478 | 2.4 | 1147.2 |
合計(jì) | 1768 | 4476.3 |
第四步:進(jìn)行線路第一次優(yōu)化。
第一次修改后的車輛調(diào)度結(jié)果
運(yùn)輸路線 | 車型 | 距離 | 單價(jià) | 運(yùn)費(fèi) |
廣州-東莞 | 5T | 50 | 2.7 | 135 |
廣州-江門 | 2T | 53 | 2.4 | 127.2 |
廣州-惠州 | 2T | 116 | 2.4 | 278.4 |
廣州-陽江 | 5T | 173 | 2.7 | 467.1 |
廣州-汕尾 | 5T | 221 | 2.7 | 596.7 |
廣州-揭陽 | 5T | 333 | 2.7 | 899.1 |
廣州-汕頭-漳州 | 5T | 502 | 2.7 | 1355.4 |
合計(jì) | 1148 | 3858.9 |
第五步:繼續(xù)進(jìn)行線路優(yōu)化。
第二次修改后的車輛調(diào)度結(jié)果
運(yùn)輸路線 | 車型 | 距離 | 單價(jià) | 運(yùn)費(fèi) |
廣州-東莞 | 5T | 50 | 2.7 | 135 |
廣州-江門 | 2T | 53 | 2.4 | 127.2 |
廣州-惠州 | 2T | 116 | 2.4 | 278.4 |
廣州-陽江 | 5T | 173 | 2.7 | 467.1 |
廣州-汕尾 | 5T | 221 | 2.7 | 596.7 |
廣州-揭陽-汕頭-漳州 | 8T | 526 | 3.65 | 1919.19 |
合計(jì) | 1139 | 3523.59 |
從表中可以看出,廣州-惠州-揭陽-汕頭-漳州路線上的總貨運(yùn)量達(dá)到7.9噸,再連接任何一個(gè)城市都將使貨運(yùn)量超過最高限制(8噸),則不能繼續(xù)配載,所以可以首先確定的是這一條線路。然后在剩下的東莞、江門、陽江和汕尾重復(fù)以上的優(yōu)化步驟。得到最終配送計(jì)劃。
第六步:最終方案的確定。
最終修改后的車輛調(diào)度結(jié)果
運(yùn)輸路線 | 車型 | 距離 | 單價(jià) | 運(yùn)費(fèi) |
廣州-東莞 | 5T | 50 | 2.7 | 135 |
廣州-江門-陽江 | 5T | 189 | 2.7 | 510.3 |
廣州-汕尾 | 5T | 221 | 2.7 | 596.7 |
廣州-惠州-揭陽-汕頭-漳州 | 8T | 587 | 3.65 | 2142.55 |
合計(jì) | 1047 | 3384.55 |
通過對比初始方案與最終方案可知,通過優(yōu)化可節(jié)約里程(1768-1047)=721(公里),節(jié)約成本(4476.3-3384.55)=1091.75(元),僅8家客戶的一次配送就節(jié)約了物流配送成本1091.75。從這里我們不難明白,中國的物流行業(yè)是一座金山。
只有利用先進(jìn)的管理方法,不斷的提高效率,才可能大幅降低整個(gè)業(yè)務(wù)成本。