考虑碳排放的冷链物流共同配送路径优化研究

摘要

伴着消费的升级，大众对冷链产品需求和品质要求也越来越高，促进了中国冷链物流行业的快速发展。冷链物流作为高能耗和高碳排放的运输业务，使企业面临较高的成本压力，同时也与当前社会倡导的“低碳经济”形成矛盾，使得学术界的研究必须考虑其快速发展所带来的经济效益和环境影响之间的关系。另外，中国冷链物流起步较晚，发展水平相对比较落后，行业呈现小规模低效率的情形，导致整体运行效率低、运营成本居高不下。共同配送作为一种高效的社会资源共享手段和资源整合方式，可以在行业层面上提升冷链物流运作效率，降低企业运营成本。　　针对上述背景和问题，本文提出了考虑碳排放的冷链物流共同配送路径优化的研究既具有理论意义，又具有实际应用价值。本文的主要工作如下：　　首先，分析了国内外关于车辆路径优化、冷链物流路径优化、低碳物流路径优化和共同配送问题的研究现状，在收集整理文献的基础上，对相关问题进行了理论总结，为后续研究考虑碳排放的冷链物流共同配送路径优化问题奠定了理论基础。　　其次，提出了客户资源整合模式下的低碳冷链物流共同配送路径优化模型及其解决方案，在该模式下，使用重心法对客户进行分组，在车场闭合条件下分析了冷链物流配送的成本结构，包括固定成本、变动成本、货损成本、制冷成本、时间惩罚成本和碳排放成本，构建了以上述总成本最小为目标函数的路径优化模型，设计了适用于该模型的干扰过程，使用模拟退火算法求解。　　再次，进一步的提出了车辆和配送中心整合模式下的低碳冷链物流共同配送路径优化模型及其解决方案，在该模式下，客户不需要分组，车辆完成配送任务后返回就近的配送中心，在车场开放条件下，构建了以总成本最小为目标函数的路径优化模型，增加模型的干扰过程，结合新模型特点使用模拟退火算法求解。　　最后，以成都四个冷链物流企业为案例，获得无资源整合模式下原始低碳冷链物流配送、客户资源整合模式下低碳冷链物流共同配送、车辆和配送中心资源整合模式下低碳冷链物流共同配送三种配送模式下的成本等情况并进行对比分析；在车辆和配送中心资源整合背景下，分析了碳价格变化对碳排放和成本的相关影响。　　研究结果表明，共同配送在冷链物流配送的实践中具有一定的可行性和适用性，车辆和配送中心资源整合的低碳冷链物流共同配送模式是三种配送模式中的最优策略。另外随着碳价格的上涨，二氧化碳排放量将会持续减少，但物流配送的总成本会持续增加，在制定交货路线时必须在经济因素和环境因素之间取得平衡。

目录

1 绪论

1.1.1研究背景

1.1.2研究意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1车辆路径优化问题研究现状

1.2.2冷链物流路径优化问题研究现状

1.2.3低碳物流路径优化问题研究现状

1.2.4共同配送问题研究现状

1.2.5研究述评

1.3.1研究内容

1.3.2研究方法

1.4 本章小结

2 相关概念和理论基础

2.1 车辆路径优化理论

2.1.1车辆路径问题基本类型

2.1.2车辆路径问题求解算法

2.2.1冷链物流概述

2.2.2冷链物流的特点

2.3.1低碳物流的特点

2.3.2碳排放成本测算

2.4.1共同配送相关概念

2.4.2共同配送模式概述

2.5本章小结

3 客户资源整合模式下共同配送问题

3.1.1研究问题简述

3.1.2多车场问题转化

3.2 模型构建

3.2.1模型假设及约束

3.2.2符号说明

3.2.3目标函数构建

3.3 算法设计

3.4 本章小结

4 车辆和配送中心资源整合模式下共同配送问题

4.1 问题描述

4.1.1研究问题简述

4.1.2多车场问题组合优化

4.2 模型构建

4.2.1模型假设和约束

4.2.2目标函数构建

4.3 算法设计

4.4 本章小结

5 案例分析

5.1 配送问题介绍

5.1.1配送中心与客户信息介绍

5.1.2配送参数设置

5.2 无资源整合模式下原始配送分析

5.3 客户资源整合模式下共同配送分析

5.4 车辆和配送中心资源整合模式下共同配送分析

5.5 三种冷链物流配送模式对比分析

5.6.1 碳价格对配送路径的影响

5.6.2 碳配额对配送路径的影响

5.7 本章小结

6 总结与展望

6.1 研究总结

6.2 研究展望

参考文献

附录

A. 作者在攻读学位期间发表的论文目录

B. 作者在攻读学位期间参与科研项目

C. 学位论文数据集

致谢