基于電動汽車的物流配送優化問題研究

蘇正榮

摘?要：伴隨著資源短缺現象以及環境污染現象不斷加深，現階段世界范圍內都開始推廣電動汽車，但電動汽車的物流配送優化方面，卻存在有一定的問題?；诖耍疚尼槍﹄妱悠囄锪髋渌蛢灮F存的問題進行分析，同時結合一些有效的手段，為電動汽車的實際發展與建設做出一定的參考，促進我國電動汽車物流配送的質量不斷提升。

關鍵詞：物流配送;電動汽車;調度優化

近些年來我國在電動汽車方面發展較為迅速，不僅有大量的企業研制和開發電動汽車事業，同時在實際的應用過程當中，電動汽車也因其低能耗、少污染、小噪聲等特點受到了市場的歡迎。但是電動汽車在物流配送優化方面卻存在著一些影響到發展的問題，這些問題需要及時進行解決，才能夠保證我國未來電動汽車能夠擁有更好的發展。

1 電動汽車車輛調度優化問題

1.1 電動汽車車輛調度問題

電動汽車在物流配送中占據了十分重要的地位，現階段日常物流活動中，電動汽車已經逐漸代替傳統內燃機汽車，成為了配送行業的主要研究對象，為了能夠構建出更加合理的電動汽車物流使用環境，就必須要清除認知到現階段電動汽車的車輛調度問題。電動汽車的車輛調度，首先是在電動汽車的車輛調度方面，車輛的路徑問題主要針對的是大量分散的客戶點環境中，必須要保證一定約束條件下，車輛配送的路徑可以實現最優的優化目標。目前在車輛路徑的問題當中，約束條件主要包含了客戶需求量、電動汽車配送車輛的自身載重量以及服務的時間窗等，最優目標則是體現在了總費用較小、總里程較短以及車輛使用數量較小這些方面。電動汽車車輛調度問題，實際上和電動汽車自身的劣勢存在著一定的聯系。

電動汽車雖然相較于傳統汽車，擁有能耗小、污染少等特點，但是目前，電動汽車的缺點也較多，主要體現在了以下幾點：①電動汽車電池的續航能力不足，一些配送車輛在配送的途中需要繞道去更換電池或者補充電量，這樣才能夠進行接下來的配送工作。②電動汽車到的充電時間較長，而傳統的汽車能夠使用幾分鐘就充滿油箱，電動汽車因此在效率方面導致時間成本過高。③電動汽車目前仍舊沒有實現全范圍的覆蓋，導致了充電和配電的配套設施并不健全，很多電動汽車因此使用的范圍受到了嚴重的制約。

1.2 電動汽車車輛路徑規劃問題

目前，我國的電商產業發展已經位居世界前列，在這一基礎之上，物流業的發展也迎來了高速期，我國現階段的各個城市也以電動汽車逐漸代替了傳統的汽車。例如早在2014年，天津的申通、全峰、中通以及德邦這四家快遞物流公司就一次性采購了300輛電動車，以此代替傳統的汽車物流。在大力發展的環境之下，電動汽車車輛路徑規劃的問題也顯得更加重要。

電動汽車的配送物流工作，需要在有效進行路徑的規劃下，才可以保證實際應用的效率。電動汽車的配送環節，需要大量的復雜調度，才能夠保證電動汽車的效率以及運行的質量。目前開展電動汽車物流配送調度模型構建時，一般也采用了混合整數規劃模型，保證以車流作為基礎，同時覆蓋了物流的內容，借助傳統汽車的物流配送研究方式，調查電動汽車的實際使用狀況。為了保證電動汽車的實際應用效率，運輸汽車規劃應該選擇合理的配送路線，保證社會和企業都會獲得良好的效益。但是現階段提升電動汽車技術的可能性較小，因此需要加大研究的投入力度，同時還應該更好體現出電動汽車的優勢，拉開電動汽車和傳統汽車物流配送差距，以此提升電動汽車物流配送的地位，帶動國內電動汽車配送的整體質量不斷提升。

最后，現階段電動汽車在物流規劃方面出現的問題，還體現在了相關研究方法使用不恰當的現象。實際的模型構建，必須要結合本地的物流狀況以及人口情況，例如在三線城市進行電動汽車物流配送的優化路徑工作，不可以完全照抄一線城市的規劃活動，而是要具有自身的特色，保證選擇合適的電動汽車作為配送車輛，同時在本地的城市路線基礎之上開展科學的規劃。

2 解決電動汽車物流配送優化問題有效策略

2.1 電動汽車物流配送問題智能算法

現階段電動汽車物流配送路徑優化問題的求解方法不止一個，并且業內很多相關的研究人員都已經了解到了電動汽車以及傳統內燃機汽車在路徑優化方向的區別，以此來構建出不同的算法，進行有效的改進，保證解決新問題[1]。電動汽車物流配送問題的智能算法研究，一般都是要結合本地區的電動汽車物流配送使用經驗，同時還要結合現階段我國的國情做出判斷。在傳統的方式下，車輛路徑優化的算法主要分成了三個種類，分別為精確求解算法、經典元啟發式算法以及現代元啟發式算法。這三種算法從本質上來講都具有自身的優勢，可以結合電動汽車在實際運送過程當中的一些復雜狀況進行解釋。但是，目前應用最為廣泛的方法還是啟發式算法，這類算法可以針對綠色車輛的路徑問題進行分析，代替傳統內燃機來了解到電力供應能量的環境下車輛行駛的質量。

電動汽車在實際物流配送的過程當中，路徑優化問題有很多智能求解算法，其中使用效果較好的還有自適應大鄰域搜索算法，這類算法更加符合電動汽車物流路徑優化的現狀，可以有效展示出速度快、質量高的特點。很多研究人員普遍采用引入啟發式刪除型與插入型算子的方法，來構建出可供工作使用的尋優鄰域。并且，所建立的目標函數也是一個集中了速度、坡度乃至貨物荷載分布能量消耗的函數，使用充電站常見的車隊規模以及混合車輛路徑。

2.2 電動汽車服務設施選址

在電動汽車物流配送行業當中，優化服務設施的選址首要的是了解到未來一階段內的物流行業變動趨勢。[2]我國當前總體來說，物流行業呈迅猛發展的趨勢，在這種環境下，電動汽車的相關服務設施，應該能夠滿足未來三到五年內的車輛數量增加狀況，滿足未來車輛的實際使用狀況。一般情況下EV服務設施的建設需要大量的成本，并且還要考慮到電力資源以及土地資源等，在這些問題下，應該結合一些成功的經驗，有效保證選址的長期有效性。

現階段使用的充/換電站布局優化方式，主要分為三種模型，分別為點需求模型、路徑需求模型以及流量需求模型，這三種模型結構各自有自身的側重點，應該選擇最優方案，保證時間最少、費用較小且效率較高，構建出綜合目標函數為基礎的充電站布局優化模型。同時，還要考量到電池換電站內部的設施優化問題。內部設施的成本也站到了很大的比重，結合電池最大行程、車輛模型以及選址地區的服務能力等綜合情況，才能夠最初最優的判斷。

2.3 電動汽車智能充電策略

為了有效提升電動汽車的物流配送優化狀況，還需要從電動汽車的智能充電策略方面入手，保證客戶可以更好更快地獲得配送物流服務。電動汽車的只能充電策略首先體現在了電動汽車的充電和換電模式方面。電動汽車的電池質量也在不斷提升，電池的容量以及單位電能行駛的路途也在不斷的提升，以此能夠有效地提升電動汽車的使用效率?，F階段已經研制出了快速充電模式，利用更少的時間實現更高的服務質量。在計算機中可以針對車輛進行蒙特卡洛方法的模擬，模擬車輛的行駛狀況以及電池電量的變化狀況，構建出一個城市區域內部的換電站布點方案。

最后，還應該有效利用智能充電的策略，保證使用車輛動態網絡系統模型，在面臨較多車輛排隊等候充電的狀況時，也能夠合理安排車輛的充電順序，并且規劃有效的充電路徑，防止造成擁堵的現象。

3 電動汽車物流配送優化展望

相較于傳統的內燃機汽車來說，電動汽車物流配送優化主要體現在了汽車的本身能耗、排污以及各種充電站的規劃方面。[3]目前，我國已經配備了一部分的電動汽車充電站，同時在很多城市也形成了嚴格合理的電動汽車物流配送方案，這樣可以有效地保證服務設施的選址和規劃工作質量。但是在實際應用過程當中，未來很長一段時間內，仍舊需要解決各種現階段無法解決的問題。例如，擴大電動汽車物流配送優化的范圍，以及解決電動汽車的使用效率問題。

在未來還需要著重培養電動汽車研究的相關人才，保證使用各種新型的汽車，例如AI智能汽車、無人駕駛汽車以及混合動力型汽車等，綜合進行物流配送工作。保證城市間的長途配送問題也能夠得到有效解決，同時使用混合驅動力的汽車，使其集成了傳統汽車和電動汽車二者的優勢，實現更高水平的配送。

4 結論

綜上所述，現階段我國的電動汽車應用能夠有效解決一些能源以及環境方面的問題，但是電動汽車的使用并不是完美的，要結合現階段在物流配送方面的困境進行解決，從而擴大電動汽車的使用范圍和應用效率，為電動汽車的實際發展，奠定良好的基礎，降低交通帶來的污染，創造更加和諧和美好的社會。

參考文獻：

[1]李敏.基于差異化充電的城市電動物流車配送優化研究[D].北京交通大學，2018.

[2]祝黎敏.基于電動汽車的城市物流配送路徑規劃問題研究[D].浙江理工大學，2018.

[3]邵賽.純電動物流車運營特性分析及配送路徑優化問題研究[D].北京交通大學，2017.