基于節約里程法的物流配送路徑優化

2021-03-31 04:30:34宋賽鳳張美潔陳菲菲

中國市場 2021年5期

宋賽鳳張美潔陳菲菲

[摘要]物流配送作為物流運作中的一個重要環節，是生產企業為面臨激烈競爭而開展的延伸服務。文章以南京市某一大型水果超市物流中心向其10個連鎖分店配送為例，采用啟發式算法中的節約里程法，得出配送路線優化方案，并通過一次實際配送驗證了其可行性。提出了基于聚類分析的復雜配送網絡模型的改進方法，以達到減少配送時間、節約成本、合理配置資源的目的。

[關鍵詞]節約里程法;物流配送;路徑優化;聚類分析

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2021.05.177

1 引言

隨著社會經濟的不斷發展和社會分工的不斷細化，使得物流業快速發展，但是物流成本沒有得到顯著降低。因此，企業日益重視配送成本在物流成本中的比重。為了減少配送時間、提高配送效率、提高客戶滿意度，達到企業利益最大化。文中在超市統籌能力、路線規劃、配送運力和顧客需求及指定地點的條件下，使用節約里程法對配送路線進行分析和優化，達到超市以最低的成本、最快的速度、最高效的配送方式合理地完成超市貨物配送的目的，用最佳的方案使得配送路徑達到最優。

2 節約里程法的核心思想

節約里程法的基本原理即是把貨物配送過程中的往返回路合并為一個閉環，如果合并后節約的總里程在滿足車輛的載重和里程限制要求后達到最大值，則優化下一輛車的配送路線，直到總的配送里程達到最優，從而可以有效地緩解貨物配送過程中的種種狀況，達到物流配送路線的最優。采用節約里程法確定配送路線的主要出發點是根據配送中心的運力和配送中心到每個用戶之間的距離，制定車輛運輸的配送方案，使得車輛運輸總公里數最小化。

3 當前配送過程中存在的問題

任何一家企業不論經營規模的大小，它都存在著配送這一環節。配送管理水平的高低直接影響著企業的整體效益，但從我國現階段來說，物流的整體水平還有待提高，因此，配送過程中就很容易出現各種問題，主要表現在以下四方面：一是物流資源利用不合理，物流配送中心信息化程度低，信息流通效率低，導致不能很好地進行路線優化，出現過多的車輛空載以及倉庫空置等，造成極大的資源浪費;二是缺乏對選址決策重要性的認識，沒有進行統籌規劃。配送中心的選址應該與倉儲、物流基礎設施、周邊交通狀況等結合，建設統一規范的物流配送中心;三是基礎設施不完善。我國物流基礎設施主要缺乏對現有倉儲、配送工具、城市交通系統等的完善和更新;四是高水平物流人才的匱乏。既具備雄厚的知識理論，又具備一定的實踐經驗的綜合型人才，而這正是我國極度缺少的。

上述內容是目前物流配送過程中宏觀方面存在的問題，在物流不斷地發展過程中，肯定還會出現其他問題，這就需要物流人員更加努力積極去解決。

4 算法優化實例

以南京一家大型連鎖水果店的配送數據為研究基礎，驗證該模型的有效性。已知該連鎖店下共有一個配送中心P和10個水果連鎖分店，目前由配送中心直接向客戶點經行往返的一對一配送。現將10個連鎖分店依次從A-J進行編號，已知現配送中心備用2t和4t的貨車，由于客戶時間要求和成本的限制，故送貨車輛一次往返不得超過30千米。其配送中心到分店的距離以及各分店之間的距離如圖 1所示，連線上的數字為兩點間的千米數。

根據約束條件計算出相應的節約里程數，如圖2所示，最左側一列表示各個配送中心的需求量。

首先，找到節約里程數最大節約量15，連接AB，此時J所在行有一個13在A和B的交叉點上，J和A相連。此時C所在行有一個11在B和C的交叉點上，意味著B和C連接，構建回路P-J-A-B-C-P，得到其配送里程為27千米，小于30千米，需求量之和（0.7+1.5+0.6+0.8=3.6）小于載重量4t，根據運載量限制，本回路只能再合并一個點，以節約里程數大的優先原則將D點納入此回路中，構成回路P-J-A-B-C-D-P，載重量為4t，滿足要求，但此時總配送里程為33千米，所以舍去。若增加I點，載重為4.1t，超過載重范圍，不符合。由于車輛載重限制，不能再增加載重點，此時得到第一條優化的配送路線P-J-A-B-C-P。

接下來，把節約里程法排序表中涉及的J-A-B-C這四個客戶點的路線剔除，結合原理和車輛載重以及往返里程的限制，利用以上的方法，對配送路線進行不斷地修正，直到達到極限，從而獲得最優配送路線方案，見表1。

線路優化前，南京市配送中心到每個連鎖分店都采取一對一的方式，配送車輛為10個2t的車型，配送距離是148千米;經過算法優化之后的配送車輛是一個2t車型和兩個4t車型，總配送里程為80千米，節省了配送里程大概是68千米。

通過節約里程法優化過的路徑相對于傳統的一對一配送模式解決了以下兩種情況：一是在車輛有限的情況下，不合理的配送路線會導致空車返程現象，不僅增加了配送時間，而且降低了配送效率。客戶點不能及時收到貨物，滿足不了顧客需求，導致顧客的流失;二是在車輛充足的情況下，一對一的配送方式成本高，造成了資源浪費，沒有做到資源的合理配置。

5 大型配送網絡下的模型改進

面對需求網點眾多，約束條件繁雜的配送情況，單純地使用節約里程法優化物流配送路線，數據量和復雜度是非常龐大的。面對此種情況，可以通過使用聚類分析法改進模型，更快的形成優化路線。具體處理步驟如下。

（1）將影響企業盈利的車載量、損耗率、交貨期等重要的服務指標納入考量，對配送企業的物流需求點和業務數據進行統一預處理。

（2）基于距離的相似性度量的方法，利用歐氏距離對簇進行初始劃分，通過迭代使同一簇類間相似度更高，各網點間相隔距離越短，實現不斷優化。

（3）利用節約里程法對每個簇類進行不同物流區域內的配送線路優化，以此解決大型復雜物流網絡的配送線路優化問題。

6 結論

物流配送是物流中的一個重要環節。為了提高配送效率，降低物流成本，提高服務質量，必然要優化配送方案。本文通過節約里程法突破了此水果連鎖店傳統的一對一配送模式;通過K-Means聚類分析法有效簡化了大型錯綜復雜物流網點下的配送方式，使之在復雜的網絡下依然保持高效和便利。

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