節約里程法下悅客便利超市日用品配送的路徑優化

薛菁 吳霞 梁子婧

摘要：基于提高配送效率，從配送路程長短角度出發，提出車輛配送路徑安排問題：首先在確立路面交通不擁擠的情況，基于節約里程法建立配送路徑安排模型，其次將配送問題轉化為路徑優化問題，最后以徐州悅客便利店為例，進行驗證。

Abstract： Based on the improvement of distribution efficiency and the length of distribution path， this paper puts forward the problem of vehicle distribution path arrangement. Firstly， it establishes the distribution path arrangement model based on the mileage-saving method under the condition of uncongested road traffic， and then turns the distribution problem into a path optimization problem. Finally， it is verified by taking Xuzhou Yueke Convenience Supermarket as an example.

關鍵詞：問題描述；VRP模型；節約里程法求解

Key words： problem description；VRP model；mileage-saving method

中圖分類號：F253；F407.471；F224 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）12-0087-03

0 引言

近年來，線上、線下超市的增多、產品的多樣化，隨之帶來的是競爭壓力的增大，零售業對供應物流的要求也越來越高。而路徑的優化，很好地解決了低庫存和低運輸成本之間的矛盾。而配送的運作模式是車輛根據事先的路線安排，從超市倉庫出發，前往多家門店進行配貨，最后返回倉庫。這樣既能提高車輛裝載量，又能保證產品的及時供給。不必等到庫存嚴重不足時再進貨，減少了為轉載率而大量進貨的高庫存成本問題，同時給需求量較少的商家帶來了便利，使其在最大程度上實現JIT供給。

1 問題描述及方法介紹

在現行的悅客便利超市日用品配送安排中存在諸多不合理性。如車輛的空載率高、路線的隨意安排、送貨的不準時性等，都影響著配送效率。為解決此問題，首先確立為路面交通不擁擠的路況，對配送路線進行優化。優化后的配送運作模式是車輛根據事先的路線安排，從超市倉庫出發，前往多家門店進行配貨，最后返回倉庫。這樣既能提高車輛裝載量，又能保證產品的及時供給。不必等到庫存嚴重不足時再進貨，減少了為轉載率而大量進貨的高庫存成本的問題，同時給需求量較少的商家帶來了便利。使其在最大程度上實現JIT供給。

VRP（車輛路徑優化）首先是1959年由Dantzing和Ramser提出，之后便引起多學科專家的關注和研究，并將其應用應用到生產生活中，比如：郵政投遞、車輛調度、管道鋪設等問題。

VRP模型由以下幾個因素組成：

①道路：道路是連接物與物之間的橋梁，是VRP的核心要素之一，是倉庫-客戶點-倉庫形成的網狀圖。

②客戶點：客戶點即服務對象，是運輸的動力。因需求不同，對客戶運輸的時間也不同。如有的客戶營業的時間段的區別、需運送或收取貨物的區別、客戶的確定性需求和不確定性需求等等。

③中心倉庫：是每輛車路線的起點或終點，是貨物儲存的地點。

④車輛：是裝載貨物的工具，在車輛使用時需考慮其最大載重量和容積，還有單位距離、單位成本、單位時間等。

2 基于節約里程法的超市配送路徑

2.1 約束條件

使用節約里程法應滿足：

①滿足所有用戶的需求；

②車輛未超重；

③車輛運行時間和行程未超過規定上限；

④車輛未超過規定時間；

⑤交通不擁擠。

2.2 VRP模型建立

該問題的研究目標是：在客戶群很大時，一輛車不足以運送所有貨物，需多輛車分工完成，在滿足一定的約束條件下，達到最優化目標。

我們可以這樣描述路線優化設計的問題：有一個倉庫向客戶點i進行取貨，第m個供應商的供應量為Gi（i=1，2，…i），倉庫與供應商的距離及供應商之間的距離為Si。派載重量為Qi的n輛車來運輸，從各個供應商取貨后，回到倉庫。（Gi≤Qi）。要求安排車輛路線，滿足倉庫的需求且行程最為便捷。

2.3 節約里程法求解

節約里程法的基本思想是：依次將網絡圖中的兩個回路合并為一個回路，選出合并后路程減少幅度的最大的，直到第一輛車達到最大載重量，再進行下一輛車的優化。

用圖形表示為：以P點為配送中心，A，B為配送中心內的兩個客戶點，圖1表示由P分別向A，B配送，長度為2a+2b，優化后見圖2，由P先向A配送，接著由A去往B，最后回到P，總長度為a+b+c。減少的長度為a+b-c>0。

節約里程法步驟：先依次求出各節點之間的距離，然后計算出所有節約量，按降序排序，再根據車輛最大載重量和客戶需求量來安排車輛，最后根據實際情況進一步優化。

3 實例證明

徐州悅客便利是徐州著名的連鎖超市，出售日用品。于2001在徐州市鼓樓區大馬路198號1樓注冊成立。目前，已發展有139家，遍布徐州各個街道，為人們的日常購物提供了很大的便利。由于網點較多，所以不同的區域由不同的倉庫進行配送。本文主要講述鼓樓區北區日需求量較多的10家。其分布圖如圖3所示和地址如表1所示。

其倉庫在物資市場，每天下午五點，車輛從物資市場出發，向這十家進行貨物配送。現在倉庫與門店的距離及門店之間的距離及配送路線網絡如表2和圖4。圖4上，路線上的數字表示兩節點之間的距離（單位：km），括號里的數字代表需求量（單位：t），現倉庫有4t和6t兩種型號的車可供使用。

第一步：根據運輸里程表，按公式△Cij=ci0+c0j-cij求出相應的節約里程數。見表3，括號內數字代表路程節約量。

第二步：按節約里程數大小進行排序，見表4。

第三步：按節約里程數大小和需求量，組成配送路線圖，見圖5。

優化后配送路線如下：

①T1={P0-P10-P4-P1-P5-P3-P0}，節約里程為1.7+1.2+1.5+1.9=6.3（km），運輸量為0.7+0.4+1.2+0.2+1.3=3.8（t），使用一輛載重量為4t的貨車。

②T2={P0-P9-P2-P7-P8-P6-P0}，節約里程為4.67+1.24+0+0=5.91（km），運輸量為0.9+1.2+0.9+2.0+0.6=5.69（t），使用一輛載重量為6t的貨車。

③共節約里程為△S=6.3+5.91=12.21（km）。

通過節約里程法得到的路徑優化，使實際路程更短，耗時更少，運輸成本更低。對悅客便利的物流中心配送提供了決策參考，提高其運輸效率，控制了其運輸成本，對實際運營管理有較大的現實意義。

但在使用節約里程法時應注意配送中心是否是適用于顧客需求穩定的物流配送中心。不穩定的客戶源，在使用節約里程法是沒有必要的，這樣只會更加消耗時間和精力。尤其在繁忙時，根本無法顧及。還需充分考慮交通、道路情況、收貨站的停留時間和駕駛員的作息時間及客戶要求交貨時間。最后，當需求量大時，求解變得復雜，需要借助計算機輔助計算，直接生成結果。

4 結束語

配送是倉庫與門店的連接點，在超市運營中發揮著不可或缺的作用。本文從配送路程長短對超市成本影響角度出發，建立基于節約里程法的工作安排模型，最終較好地節約了超市的配送成本，為超市創造更好的經濟收益。

參考文獻：

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