单车辆物流配送决策模型及其遗传算法
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配 送要 求 的最 合 适 的 车辆 数 ｍ 和 最 佳 的 车 辆 行 程 线 路 ． 文研 究 Ｓ Ｔ 本 Ｌ Ｄ模 型基 于 如 下假 设 ： 送 中心 配 到 各需 求点 的距 离 及需 求 点 问 的距 离 已知 ；客 户 数 量 及其 需求 量 已知 ； 客 户 需 求 均 能得 到 满 足 且 每 各 个 客户 只能 由同一 辆 车 服务 ；需 求 点有 且 只 能 被 服 务 一次 ；客 户 ｉ任 务在 时 间窗 ［ ｔ ］ 内完 成 ， 其
（ 同济大学 机械工程学 院， 上海 ２ １０ ） ０ ８ ４
摘要： 从提高装配运输 系统运 作效率及 效益 的角度 出发 ， 综 合考 虑配送时窗 、 配送重 量、 体积及 车辆装 载力等 约束因素 ，
ｓ ｌ ｔ ｎ’Ｓ ｃ ｕ ａ ｙ ｏｕ ｉ ｏ ａ ｃ ｒ ｃ ．Ａ ｅ ａ ｌ ｉ ｉ ｅ ｔ ｅ ｐ ａｎ ｈ ｎ ｘ ｍｐ ｅ ｓ ｖ ｎ ｏ ｘ ｌｉ ｔ ｅ ｇ ｐ ｏ ｅ ｓ Ｉ ｅ ｅ ｄ ｆ ｒｈ ｒ ｒ ｓ ａ ｃ ｒｅ ｔ ｔ ｎ ｉ ｉｃ ｓ ｅ ． ｒ ｃ ｓ ． ｎ ｔ ｎ ，ｕ ｔ ｅ ｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｉｎ ｉ ｄ ｓ ｕ ｓ ｄ ｈ ａ ｏ ｓ Ｋｅ ｒ ｓ ｅ ｉｉｎ ｍｏ ｅ ｏ ｈ ｓｃ ｌｄｓ ｒｂ ｔ ｎ ｅ ｅ ｉ ｙ ｗｏ ｄ ：ｄ ｃｓｏ ｄ ｌｆ ｒ ｐ ｙ ｉ ｉｔ ｉｕ ｉ ；ｇ ｎ ｔ ａ ｏ ｃ ａ ｇ ｒ ｔｍ ；ｍａ ｉ ｍ ｒ ｓ ｒ ｅ ｒ ｓ ｏ ｅ ；ｃ ｎ ｔ ａｎ ｅ ｔ ｌｏ ｉ ｈ ｘ ｍｕ ｐ ｅ ｅ ｖ ｄ ｃ ｏ ｓ ｖ ｒ ｏ ｓｒ ｉ ｔｔ ｓ
遗 传算 法 （ｅ ｅｉ ａｇｒｔｍ， Ａ） 早 由美 国 ｇｎ ｔ ｌｏｉ ｃ ｈ Ｇ 最
Ｍｉ ｉａ 学 的 Ｈ ｌ ｎ ｃ ｇ ｎ大 ｈ ｏｌ ｄ教授 于 １ ７ ａ ９ ５年 提 出 ， 是 它
受 生物进 化 规 律 启 迪 的 概率 搜 索 方 法ｌ ， 强 的鲁 ８极 ］ 棒性 和 内在 的并 行 计 算 机 制 使 它 不 仅 在 旅 行 商 问 题、 背包 问题 、 图分 割 问题等 组合 优 化 问题 中取 得 了
ｉ 』 Ｅ
ｓ Ｔ 问题可 定义 为 ： ｃ 客 户 点 ， 送 中心 ＬＤ 有 个 配
服 务 它 们 的配 送 需 求 ， 已知 运 输 车辆 的载 重 量 限制 为 Ｇ， 容积 限制 为 ， 以总 配送成 本最 低 和车 载利 用
率最高为 目标函数 ， 在一定的约束条件下 ， 确定满足
建立 了单 车辆配装运输决策模 型． 通过遗 传算法应 用在模 型
中的适应性分 析及可能存在的 问题 或缺陷分 析 ， 用 自然数 采
编码 、 最大保 留交叉及 自适应交叉 变异等技 术 以遗 传父代 优
良特性 、 改善 算 法 的早熟 及 进化停 滞 现 象并 增 强 其寻 优性
能． 算法 中嵌入配送 重 量、 体积及 配送 时窗 约束 检验 子程 序
出的 ．ｐ （ ＝２ ３ … ； 指 改 换 的边 数 ） 法 ［ ｏ ｔ ，， 算 引， Ｎｏｂ ｃ ｒａｋ和 Ｌ ｖ ｏ ｅ研 究 的 几 何 图解 算 法 ＿ ， ａ ｄ ｉｕ ６ Ｌｎｒ ｅ
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以减小编码难度并提高解 的精准度 ． 最后 以实例说 明模 型的 应用 ， 并指 出进一步 的研究方 向．
对 配装 配载 及配送 路线 优 化 问题 的研 究 一 直 是
运输 组 织 以及 运筹 学关 注 的重 点 ， 者既 相 互影 响 ， 二 又相互 制约 ． 为提 高配 送系 统运 作 效率 及 服 务水 平 、
很 多成 果ｌ １ 而且 在 配 装 配 载 和 运 输 问 题 中也 有 ９ ， Ｉ
ｐ ｒｏ ｍａ ｃ ． Ｃ ｎ ｔａ ｎ ｔ ｓ ｓ ｂ ｏ ｔ ｅ ｆ ｒ ｄ ｓｒ ｂ ｔ ｎ ｅ ｆｒ ｎ ｅ ｏ ｓ ｒ ｉ ｔ ｅ ｔ ｕ ｒ ｕ ｉ ｏ ｉｔｉ ｕ ｉ ｎ ｏ
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文章编号 ： ２ ３３ ４ （０ １０ —８ ８０ ０ ５ —７ Ｘ ２ １ ） ６０ ４ —５
Ｄ Ｉ１ ．９ ９ ｊｉ ｎ０ ５ —７ ｘ ２ １ ．６ ０ １ Ｏ ：０ ３ ６ ／． ｓ ．２ ３３ ４ ．０ １ ０ ．１ ｓ
单 车辆 物 流 配 送 决 策模 型 及 其遗 传 算 法
朱 伟 ， 克林 ， 占华 ， 娜 徐 侣 周
ｄ ｃｓ — ｋｎ ｄ ｌ ｒｓｎ ｌ ｅ ｉｌ ｏ ｄｎ — ｏ ｆ Ｄ ｃｓｏ － ａ ｉｇ Ｍｏ ｅ ａ ｄ Ｉｓ Ｇ ｎ ｔｃ 型 （ ｅ ｉｉｎ ｍａ ｉｇ ｍｏ ｅ ｏ ｉ ｇｅｖ ｈ ｃｅｌａ ｉｇ ｅ ｉｉｎｍ ｋ ｎ ｄｌ ｎ ｔ ｅ ｅｉ
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等运 用 的 Ｔ ｂ 法Ｌ等 ， ａｕ算 ７ 但这 些 算法 随结点 数 的增 ］
加会 出现组合 爆 炸现象 ．
ｃ ｎ ｉｅ ａ ｉ ｎ ｏ ｅ ｒ ｓｒ ｉ ｔ ｆｇ ｏ ｓｗｅｇ ｔａ ｄ ｖ ｌｍｅ ａ ｏ ｓｄ ｒ ｔ ｆｔ ｅ ｔａｎ ｓ ｏ ｏ ｄ ｉ ｈ ｎ ｏ ｕ ｓ ｏ ｈ ｗｅ ｌ ｓ ，ｉ ｌ ａ ｌ ａ ｉ ｇ ａ ａ ｉｙ ｆ ｅ ｉｌ ａ ｄ ｉ ｗｉ ｄ ｗ ｍｅ ｓ
关键 词 ：配运 决 策模 型 ；遗传 算 法 ；最 大保 留交叉 ；约 束
检验 中 图 分 类 号 ： Ｐ３ １ Ｔ ０ 文献标识码 ： Ａ
进 一 步 降低 成 本 ， 须 从 系 统 化 、 成 化 的角 度 出 必 集 发 ， 配装配 载 与运输 两 大功 能进 行 整 合 ＿． 于 以 将 １基 上 思 路 ， 文 研究 并 建 立 了单 车辆 配装 运 输 决 策模 本
蕊 Ｕ Ｗｅ Ｘ ｉｌ Ｓ Ｚ ａ ｈ ａ 踟 ｉ Ｕｌ ｉ Ｉ ｈ ｎ ｕ ｅ ｎ， Ｎ
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ＳＴ Ｌ Ｄ研究 是典 型 的组 合 优 化 领 域 的 非 确 定性 多项式 难题 （ Ｐ Ｈ ｒ ） ］ 传统 的求 解方 法 一般 是 优 Ｎ — ａｄ ［ ， ２
（ ｏｌｇ ｏ Ｍｅｈｎｃｌ ｎ ｉｅｒｎ ，Ｔ ｎ ｊ ｎｖ ｒｉ ，Ｓ ａ ｇ ａ Ｃ ｌ ｅ ｆ ｃ ａｉａ ｅ Ｅ ｇｎ ｅｉｇ ｏ ｇｉ ｉｅｓｔ ｈ ｎ ｈｉ Ｕ ｙ
２ １ ０ Ｃｈｎ ） ０ ８ ４， ｉａ
化 或启 发式算 法 ， Ｃａｋ 如 ｌｒｅ和 Ｗｒ ｈ 提 出 的节 约算 ｉ ｔ ｇ 法 ＿ ， ｉｅｔ Ｍｉｅ 提 出 的 Ｓ ｅ 法 ｌ ， ｉ ３ Ｇｌ ｔ和 ］ ｌ ｌｒ ｌ ｗｅｐ算 ４ Ｌｎ提 ］
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（） ２ （） ３ （） ４
第 ３ ９卷第 ６期 ２１ ０ １年 ６月
同 济 大 学 学 报 （ 然 科 学 版） 自
Ｊ Ｉ Ａ ， Ｆ ）Ｇ Ｉ Ｎ Ⅵ、ＳＴ （ 删 ０ 瓜Ｎ Ｉ０ Ｎ Ｊ Ｉ Ｒ Ｉ Ｙ Ｎ Ｕ Ｒ ＬＳ ＩＮ Ｅ Ａ ｃ Ｅ Ｃ ）
Ｖｏ． ９ Ｎｏ． １３ ６
Ｊ ｎ ２ １ ｕ．０１
ｄ ｖ ｌｐ ｄ Ｂ ｓ ｄ ｏ ｎ ａ ａｙ ｉ ｏ ｈ ｄ ｐ ｂｌ ｙ ｆ ｒ ｇ ｎ ｔ ｅ ｅ ｏ ｅ ． ａ ｅ ｎ ａ ｎ ｌ ｓｓ ｆｔ ｅ ａ ａ ｔ ｉ ｔ ｏ ｅ ｅ ｉ ａ ｉ ｃ
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收稿 日期 ： ０ ０ ３ ５ ２ １ —０ —１ 第一作者 ： 朱 伟 （９ Ｏ ）男 ， １ ７一 ， 博士生 ， 主要研究方向为系统工程、 物流工程 ．Ｅｍａｌ ｈ ｉｈ ｉ ６ ．ｏ － ｉ ｗｌ ｕ＠１ ３ ｃｍ ：ｚ ｕ 通讯作者 ： 徐克林 （９ ５ ） ， １４ 一 女 教授 ， 博士生导师 ， 主要研究方向为工业工程 、 物流工程及企业资源规划 ． ． ａ ： ｊ ｘ ＠１ ３ Ｃｒ Ｅｍ ｉ ｔｌ ｌ ｋ ｕ ６． ｎ Ｏ
第 ６期
朱
伟， ： 等 单车辆物流配送决策模型及其遗传算法
…
ｆ 车辆 参与配送任务， Ｅ Ｋ １
１ Ｓ Ｔ 问题 定 义 及 模 型 建 立 ＬＤ
（ 同济大学 机械工程学 院， 上海 ２ １０ ） ０ ８ ４
摘要： 从提高装配运输 系统运 作效率及 效益 的角度 出发 ， 综 合考 虑配送时窗 、 配送重 量、 体积及 车辆装 载力等 约束因素 ，
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遗 传算 法 （ｅ ｅｉ ａｇｒｔｍ， Ａ） 早 由美 国 ｇｎ ｔ ｌｏｉ ｃ ｈ Ｇ 最
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ｓ Ｔ 问题可 定义 为 ： ｃ 客 户 点 ， 送 中心 ＬＤ 有 个 配
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良特性 、 改善 算 法 的早熟 及 进化停 滞 现 象并 增 强 其寻 优性
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运输 组 织 以及 运筹 学关 注 的重 点 ， 者既 相 互影 响 ， 二 又相互 制约 ． 为提 高配 送系 统运 作 效率 及 服 务水 平 、
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进 一 步 降低 成 本 ， 须 从 系 统 化 、 成 化 的角 度 出 必 集 发 ， 配装配 载 与运输 两 大功 能进 行 整 合 ＿． 于 以 将 １基 上 思 路 ， 文 研究 并 建 立 了单 车辆 配装 运 输 决 策模 本
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（） １
ｍｘ ＝ ∑ ｇ ａ ∑ ｉ
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（） ２ （） ３ （） ４
第 ３ ９卷第 ６期 ２１ ０ １年 ６月
同 济 大 学 学 报 （ 然 科 学 版） 自
Ｊ Ｉ Ａ ， Ｆ ）Ｇ Ｉ Ｎ Ⅵ、ＳＴ （ 删 ０ 瓜Ｎ Ｉ０ Ｎ Ｊ Ｉ Ｒ Ｉ Ｙ Ｎ Ｕ Ｒ ＬＳ ＩＮ Ｅ Ａ ｃ Ｅ Ｃ ）
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收稿 日期 ： ０ ０ ３ ５ ２ １ —０ —１ 第一作者 ： 朱 伟 （９ Ｏ ）男 ， １ ７一 ， 博士生 ， 主要研究方向为系统工程、 物流工程 ．Ｅｍａｌ ｈ ｉｈ ｉ ６ ．ｏ － ｉ ｗｌ ｕ＠１ ３ ｃｍ ：ｚ ｕ 通讯作者 ： 徐克林 （９ ５ ） ， １４ 一 女 教授 ， 博士生导师 ， 主要研究方向为工业工程 、 物流工程及企业资源规划 ． ． ａ ： ｊ ｘ ＠１ ３ Ｃｒ Ｅｍ ｉ ｔｌ ｌ ｋ ｕ ６． ｎ Ｏ
第 ６期
朱
伟， ： 等 单车辆物流配送决策模型及其遗传算法
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１ Ｓ Ｔ 问题 定 义 及 模 型 建 立 ＬＤ
