城市配送問題研究綜述

牛秀明，艾 振，李金雷

（湖北物資流通技術研究所，湖北 襄陽 441002）

城市配送問題研究綜述

牛秀明，艾 振，李金雷

（湖北物資流通技術研究所，湖北 襄陽 441002）

鑒于城市配送對于現代物流服務系統的重要作用，對近幾年圍繞城市配送相關問題展開的研究進行了綜述，具體對城市配送模式、配送車輛路徑優化、配送中心選址、配送系統評價等方面的研究進行了綜合分析，在此基礎上對城市配送研究未來的發展趨勢進行了預測。

城市配送；配送模式；路徑優化；文獻綜述；趨勢預測

1 引言

城市配送是現代物流服務體系的重要組成部分，其面向終端消費者，直接關系到廣大城市居民的生產、生活需求能否得到高效的滿足，因而是重大的民生工程。隨著我國城市化進程不斷加快，城市人口數量持續增長，加之現代商業模式的變革，城市中小批量、多品種、多樣化、個性化的配送需求不斷增加。隨著人們生活品質的不斷提升，城市居民對物流配送時效性、便捷性的要求日益增強，迫使制造、配送、流通企業等投入更多的人力、財力、物力，致力于改善城市配送環境、提升城市配送效率。但是，目前我國城市配送普遍存在配送方式粗放、效率低下、安全隱患多等問題，如何降低城市配送成本、提高配送效率，成為長期以來有待解決的現實問題，也促使城市配送問題成為眾多學者研究的熱點。

通過對國內外相關文獻的查閱和分析發現，有關城市配送問題的研究已相對成熟，其研究內容和研究方法已漸成體系，許茂增等（2014）[1]的研究指出，關于城市配送的研究內容可以歸納到9個方面，本文重點從城市配送模式、車輛路徑優化、配送中心選址、配送體系評價等方面，對城市配送問題國內外最新的研究文獻進行綜述分析。

2 城市配送問題研究綜述

2.1 城市配送模式研究

國外方面，Alexandra Anderluh等（2017）[2]提出了一種基于時間和空間同步的兩級城市配送模式，并采用啟發式隨機自適應算法計算對應的配送路徑，同時計算出時間同步對于配送體系成本的影響。Teodor Gabriel Crainicac等（2016）[3]將物聯網與城市配送體系相結合，提出了一種超連通型的城市配送網絡模式。Thompson等（2012）[4]提出了集成化的城市配送網絡，即供應商之間以協作的方式為終端用戶提供配送服務，該模式可以有效減少運輸距離和所需運輸車輛數量，最終通過實證分析證明了該配送模式的有效性。

國內方面，黃芬等（2017）[5]從結成城市配送聯盟、配送車輛綠色化改裝、建立地鐵配送系統及縮短城市配送線路、避免重復配送等方面，建立了新型的綠色城市配送模式。李強（2017）[6]基于互聯網時代城市發展對配送的需求,分析了互聯網時代下傳統快遞模式和眾包快遞模式各自的優缺點,提出了將兩者有效結合的“傳統快遞+眾包快遞”的城市新型配送模式體系構建方法。周婧（2017）[7]將私車后備箱配送引入紅酒城市配送體系，并對配送體系的節點設置、App系統、業務流程、運營流程等進行闡述，最后通過SWOT分析闡述了新模式的利弊。汪傳雷等（2017）[8]在對比分析商超連鎖主導型、第三方物流主導型和電商快遞主導型三種主要的城市共同配送模式的基礎上，運用現代規模經濟思維，提出了綠色、低碳、智能化的城市共同配送模式，并將其具體細分為四種類型，進而計算出規模經濟拐點，以使城市共同配送規模效應最大化。任為（2015）[9]提出了基于快遞眾包的城市配送新模式，并分析了實施該模式的切入點。從現有研究可以看出，目前關于城市配送模式的理論研究更加注重與最新型技術、理念等的結合，如低碳化、綠色化、物聯網、智慧化等，新型技術與城市配送的結合，催生出了與時俱進的配送新模式，對于促進城市配送發展、降低配送成本、提高配送效率、構建智慧城市等起到了積極的促進作用。

2.2 城市配送車輛路徑優化研究

國外方面，Anna Franceschettia等（2017）[10]研究了有訪問限制情況下的車隊路徑優化問題，其將車輛路徑問題轉化為一個城市區域劃分問題，每輛車單獨分配一個服務區域，結論表明車輛行駛路線的長度，取決于分區的尺寸和區域內的客戶密度，其開發了有效的算法來獲得最優解，并給出了服務區域最優分區和車輛選型等建議。Patrick-Oliver Groba等（2016）[11]在城市配送路徑規劃方法中引入期望配送時間間隔的概念，用于平衡終端用戶與城市配送服務商在成本、效益及配送可靠性方面的需求差異，其通過修正已有的魯棒規劃方法，推導出優化的城市配送路徑，并通過數據仿真證實了新計算方法可以提供成本更低、配送更高效的路徑規劃。Winkenbach Matthias等（2016）[12]利用一種大規模靜態、確定性混合整數線性規劃方法，對城市配送服務商面臨的兩級配送網絡的選址、線路規劃問題進行建模，找出了確定網絡選址和車輛路徑規劃的關鍵影響因素，并設計了新型算法對模型進行求解，有效地縮短了模型求取最優配置方案的時間。Mohamed Guedriaab等（2016）[13]對城市配送中涉及到的兩個重要決策問題—車輛路徑規劃、車輛裝載計劃問題進行了綜合考慮，在對城市配送相關干擾因素進行分析的基礎上，提出了同時優化車輛路徑和裝載任務的混合算法模型，并在決策中引入魯棒性的概念，以保證最終決策結果在一個可接受的范圍內變動。

國內方面，張湘博等（2017）[14]對近幾年有關車輛路徑優化模型的典型算法進行了總結與比較，在此基礎上提出了基于深度學習的路徑優化算法，并最終通過對新算法與禁忌搜索算法的對比試驗證實了新方法的優越性。王奕璇等（2017）[15]基于節能減排的新視角，對城市配送中帶時間窗的冷藏藥品配送路徑問題進行研究，構建了非線性路徑優化模型，并以上海某物流公司為實例，驗證了所構建模型在進行配送車輛路徑規劃方面的有效性和可行性。張強等（2016）[16]采用動態規劃的方法，構建了時間限制約束下的城市配送車輛路徑優化模型，以實現整個城市配送網絡的取貨最優化。盧爾賽等（2016）[17]提出了基于時間窗、單點出發的城市配送車輛路徑優化模型，并以沈陽市為例，利用Lingo軟件證實了優化模型的有效性。王雪萍（2016）[18]采用節約算法對城市配送車輛路徑進行優化研究，并以江蘇綠草地純水有限公司為例，對算法模型進行實證分析，證實了算法在優化城市配送路線、降低配送成本方面的有效性。張婷等（2015）[19]考慮了信息在城市配送過程中會出現實時變化情況的動態車輛路徑規劃問題，分析了交通中斷、車輛運輸突發故障等四種情況下的車輛路徑實時優化問題，最終構建了動態車輛路徑調度模型，并利用混合遺傳算法對模型進行了優化求解。總體來看，有關城市配送車輛路徑優化方面的研究主要在兩個方面取得了進一步發展，一方面，在構建路徑優化模型的過程中更加注重與城市配送現實情況的結合，如考慮時間窗、車輛故障、線路不通等問題，即在建模過程中進一步加入約束條件，以使其與現實情況更加貼近，另一方面，則是在優化模型求解算法方面出現了很多嘗試，提升了模型求解的速度和有效性。

2.3 城市配送中心選址研究

國外方面，Collins Teye等（2017）[20]考慮了港口城市中多式聯運配送中心的選址問題，其采用熵最大化的方法，將logit模式選擇模型與配送中心定位模型相結合，引入非線性混合整數規劃方法進行配送中心的選址建模。Vincent FYua等（2016）[21]基于終端用戶有同時收發貨需求的情境，以配送中心運營成本、車輛固定成本和變動成本總和最小為目標，構建了城市配送中心定位-路徑選擇的綜合模型，提出了一種模擬退火算法對模型進行求解，并以實例證實了新算法的優越性。Ali Diabata等（2015）[22]基于城市節能減排的視角，考慮了需求不確定情況下的城市配送中心選址-庫存的聯合問題，其開發了一種新型遺傳算法，通過對該算法的敏感性分析，證實了模型及算法在實踐中的有效性。Herazo-PadillaNilson等（2014）[23]針對城市配送中心的選址問題，提出了一種基于整數線性規劃的求解方法，并以法國圣艾蒂安市為例，證實了模型的有效性。

國內方面，豆訓博等（2017）[24]構建了綜合考慮配送中心容量和配送時間窗約束的城市配送中心選址模型，并以烏魯木齊社區蔬菜配送問題為實例，借助Lingo程序求解出了最優化的選址地點，證明了所構建模型的高效性。趙泉午等（2017）[25]基于O2O的新視角，在考慮網絡訂單碎片化、城市配送成本、庫存成本等的基礎上，構建了以總成本最小為目標的城市配送中心店選址及終端需求點分配的聯合優化模型，提出了改進的模型求解算法，并通過實證表明了模型及算法的有效性。周林等（2016）[26]針對網絡購物日益興盛的現狀，考慮到其末端交付系統存在的送貨上門和客戶自提兩種服務方式，以單個配送中心-多個備選自提點-多個客戶群為研究對象，基于從配送中心派出的車輛同時服務自提點和送貨上門客戶群的混合配送模式，構建了配送中心選址與車輛路徑優化結合的綜合模型，設計了模擬退火啟發式算法對模型進行求解，并以重慶某快遞企業為實例，證明了模型及算法在配送中心選址與車輛路徑設計方面的有效性。張冠湘等（2015）[27]在考慮配送車輛裝載量、客戶需求量、道路是否限行等約束的基礎上，構建了帶限行約束的城市配送網點選址的兩層規劃模型，并通過對帶限行和不限行模型的求解證實了考慮限行條件將有助于配送中心運營成本的降低。周翔等（2014）[28]在B2C模式下，基于配送中心數量已確定的情境,同時考慮顧客滿意度最大化和運輸成本最低兩個目標,對城市配送網絡中的末端節點數量選擇、配送中心和末端節點的選址定位問題進行了研究,建立了兩階段的布局優化模型。第一階段先求解末端節點的數量和位置，第二階段決定配送中心的選址定位，并通過算例驗證了兩階段模型的有效性。從相關文獻可以看出，城市配送中心選址問題常與車輛路徑或庫存問題結合考慮，近年來在配送中心選址模型建立及求解算法開發方面的理論成果居多，但同時人們也開始將新出現的如網絡購物、特殊商品配送等問題考慮進選址模型，使模型運算結果更加貼近城市居民生活的變遷。

2.4 城市配送評價問題研究

國外方面，Tharsis Teoha等（2017）[29]基于智慧物流技術在城市配送領域的應用，通過對比過去15年間16篇基于仿真技術的智慧物流配送體系評價文獻，分析了不同仿真技術在不同評價環境中的應用效果，為此后的城市智慧物流配送體系評價提供了方向。Sandra Melo等（2017）[30]考慮到電動自行車在城市配送體系的應用，從公共政策角度對電動自行車應用對城市配送的影響進行了評價，利用仿真技術對比分析了電動自行車與傳統貨車方案的優劣，對兩種方案下的運輸成本（包括正常運輸成本、碳排放成本、人工成本和怠工成本等）進行了比較說明，結果證明在適當的空間范圍內利用電動自行車進行城市配送對于降低配送成本、節能減排等有積極效果。Wouter van Heeswijk等（2016）[31]在同時考慮政府政策及企業計劃對城市配送影響的基礎上，提出了一種基于代理的仿真技術框架，用于評價多方作用下的城市配送運營效果。JSE Teo等（2014）[32]考慮到城市公路對城市物流效率的影響，提出針對城市公路發展水平的評價模型，為市政開發公路線路和企業貨車運行路線規劃提供參考依據。

國內方面，梁晨（2016）[33]構建了CSCD-GRNN模型用于評價城市配送資源的整合水平，并以北京市2005-2014年10年間的數據為例，對其城市配送資源整合情況進行了實證分析，驗證了模型的有效性。賓厚等（2016）[34]將集對理論應用到生態城市共同配送風險評價中去，提出了一種基于集對分析的同異反五元聯系數的風險綜合評價模型，實現了對城市配送風險評價的動態與靜態的結合。朱一青等（2015）[35]針對城市智慧物流配送的發展，提出了評價城市智慧配送發展的指標體系，并構建了相應評價模型。張宏達等（2014）[36]構建了基于配送路段、路徑及配送網絡的城市配送系統時間可靠性評價模型，并以此為基礎提出了城市物流配送時間可靠性優化模型。從城市配送評價問題相關文獻來看，對于具體評價內容有的是從配送系統整體出發，有些則是選取城市配送體系的子組成部分進行評價，具體的評價方法和建模方式則處于不斷更新和完善的過程中。

3 城市配送問題研究發展趨勢

由前文的文獻綜述可見，城市配送在模式選擇、路徑優化、配送中心選址、配送體系評價等問題上的研究已經較為成熟，目前城市配送相關研究更加注重與新興技術、方法的結合，更加重視相關模型的合理性與求解算法的高效性，因此本文認為城市配送問題未來可以在以下方面進行進一步地研究與探討：

（1）城市配送可持續發展問題研究。我國自1995年開始將可持續發展定位為國家的基本戰略，其體現在社會生產、生活的方方面面，城市配送活動對城市環境具有明顯的外部不經濟性，探討如何通過優化城市物流配送活動以減輕其對環境等的影響，是符合目前國情需要的一大研究重點。目前已有不少學者基于配送環境效益評估、低碳配送網絡規劃、碳排放政策等不同角度對城市配送可持續發展問題進行研究，亦有學者開始運用生命周期評價法分析城市配送對環境的影響，考慮到整個社會環境，這一問題在目前乃至未來值得從不同角度進行更深入的研究。

（2）大數據、云計算等技術在城市配送研究中的應用。目前我國城市化進程迅速，城市物流在“互聯網+”戰略的帶動下快速發展，如何利用大數據、云計算等新一代互聯網技術深度挖掘城市配送海量數據、查找規律，進而引導城市配送實現流程精簡、效率提高，是值得關注的重點問題。

（3）城市智慧物流配送體系研究。《商務部辦公廳關于智慧物流配送體系建設實施方案的通知》對智慧物流配送體系建設的目標、任務、保障措施等進行了界定，也明確了未來一段時間我國物流行業發展的重點，城市配送如何實現智慧化、信息化是其中的重要一環，本著理論指導實踐的原則，關于城市智慧物流配送體系方面的研究將進一步深入和完善。

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Review of Research Literatures on Urban Distribution Problem

Niu Xiuming,Ai Zhen,LiJinlei

(Hubei Institute of Logistics Technology,Xiangyang 441002,China)

In this paper,in view of the important role played by urban distribution in the modern logistics service system,we reviewed the research literatures of the last few years surrounding the problems relating to urban distribution,in particular those on urban distribution mode,distribution vehicle route optimization,distribution center location allocation and distribution system appraisal,etc.,and on such basis, predicted the development trend of the researches in this field.

urban distribution;distribution mode;route optimization;literature review;trend prediction

F252.14;F570.8

A

1005-152X(2017)08-0021-05

2017-07-01

湖北省技術創新專項軟科學項目“武漢城市智慧物流配送體系構建研究”（2016ADC049）

牛秀明，女，湖北物資流通技術研究所助理研究員，研究方向：物流管理。

doi∶10.3969/j.issn.1005-152X.2017.08.006