带时间窗约束的生鲜产品配送车辆路径优化问题研究

摘要

随着社会经济的发展，人们对生鲜冷冻食品的需求越来越大。生鲜产品在生产、储存、运输和消费的过程中损耗率高达20％，尤其在城市的流通环节损失惊人；同时，零售商为了提高其销售水平，通常会对配送时间和配送质量提出限制性的要求；对配送商而言，在考虑时间窗限制的同时，还要考虑到车辆排放废弃物、配送商品的易腐特性等因素对配送的影响，以最终达到配送成本最小化的目的。因此，本文在考虑多种因素影响的条件下，研究构建成本最小化的生鲜产品配送车辆路径问题的数学模型。 本文的主要工作如下： 首先以传统时窗限制下的车辆路径问题为基础，分析生鲜产品路线配送特性并构建相关成本函数，包括因产品腐坏所造成的货损成本、违反顾客需求时间窗所造成的惩罚成本、汽车尾气排放超标造成的惩罚成本、配送时冷冻设备消耗的能源成本，以及传统车辆路径问题中的车辆固定成本和随里程递增的运输成本等。 其次从生鲜产品配送商的角度使上述各项成本的总和最小为目标，构建生鲜产品配送车辆路径优化的基本模型。同时，针对基本遗传算法在解决优化问题上的不足，本文对遗传算法的编码、交叉、变异、选择操作进行了设计，采用自适应交叉率的遗传算法进行模型求解。 最后进行算例分析，以验证本文所构建模型及算法的合理性及可行性。 本论文的研究结论可为生鲜产品配送商在追求配送总成本最小化的前提下进行线路选择、车辆规模、配送时间的优化安排等的参考，具有良好的应用价值。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1研究背景及问题的提出

1.1.1研究背景

1.1.2问题的提出

1.2研究概况

1.2.1冷链物流方面研究概况

1.2.2物流配送车辆路径优化方面研究概况

1.2.3存在的问题

1.3本文研究内容及创新点

第2章生鲜产品配送车辆路径优化问题相关理论概述

2.1冷链物流相关理论概述

2.1.1冷链物流的概念

2.1.2冷链物流的特点

2.1.3冷链物流的适用范围

2.1.4冷链物流所遵循的原则

2.2生鲜产品的生命周期函数

2.2.1离散型生命周期函数

2.2.2连续型生命周期函数

2.3配送车辆路径优化问题(VRP)相关理论概述

2.3.1 VRP描述

2.3.2 VRP分类

2.3.3 VRP求解

第3章带时间窗约束的生鲜产品配送车辆路径优化问题建模

3.1问题描述

3.2假设与约束条件

3.2.1假设条件

3.2.2约束条件

3.3模型建立

3.3.1符号说明

3.3.2配送成本分析

3.3.3惩罚函数分析

3.3.4模型建立

第4章基于改进遗传算法的模型求解

4.1算法选择

4.1.1启发式算法

4.1.2遗传算法

4.2自适应交叉概率遗传算法

4.2.1遗传算法简介

4.2.2遗传算法的改进

4.3算法设计

4.3.1编码

4.3.2任务分配

4.3.3交叉算子

4.3.4变异算子

4.3.5选择操作

4.3.6适应度函数

第5章算例分析

5.1算例概述

5.2算例求解与分析

第6章结论与展望

6.1本文研究成果

6.2今后研究方向

参考文献

附录 部分VB程序源代码

致谢