大数据的物流配送路径研究
目 录
1 绪论 1
1.1 课题的研究背景 1
1.2 课题的研究意义 1
1.3 课题的研究内容 2
1.4 相关概念的界定 2
2 国内外物流配送路径研究发展综述 4
2.1 国外车辆路径研究现状 4
2.2 国内车辆路径研究现状 5
2.3 本章小结 7
3 大数据下物流配送路径的研究问题及方法 8
3.1 车辆路径问题 8
3.2 传统的物流配送路径选择方法 9
3.3 基于大数据的物流配送路径选择方法探讨 10
4 大数据下的配送路径交叉口拥堵研究 11
4.1 交通特征量分析 11
4.2 动态时间弯曲(DTW)的K均值聚类 13
4.3 K均值聚类的交叉口拥堵检测 15
4.4 交叉口拥堵检测实例 16
4.5 选择依据 17
结 论 20
致 谢 21
参 考 文 献 22
1 绪论
1.1 课题的研究背景
物流以其独特的作用影响着20世纪的经济发展。在现代化趋势的推动下，越来越多的企业尝试与物流进行接轨,实现物联物通。物流作为现代社会中不可或缺的组成部分，扮演着十分重要的作用。同时，由于电子商务及互联网的兴起，物流在现代化信息技术的辅助下得到了很大的发展。
运输作为物流环节中的一个重要组成部分，在商业流通过程中扮演着重要的角色。一个商品是否能够安全到达客户手中，运输的质量是重要的保障。运输效率的高低能够直接影响客户的满意度，而客户的满意度高低对于商 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
品运输量的大小也有直接联系。在商品的流通环节中，运输所占用的时间是最长的，因而在物流环节中的成本占用也是最高的。由此可见，要想减少成本，提高客户的满意度，加快运输速度，减少运输时间，提高运输的质量是关键问题。作为物流众多环节中的一部分的配送，在市场的竞争中对于市场的调节起着至关重要的作用。
物流行业在经过这么多年发展之后仍然存在着众多转机与契机。“大数据”这一新兴理念的出现，对物流业的发展产生了很大的影响[1]。在信息化日益发达的当今，信息数量的掌控多少很大程度上决定了企业的发展动向，能否对市场的变化做出及时的反应与变更决定着企业的命运。由此出现了“大数据”这一具体概念。
1.2 课题的研究意义
物流配送行业在市场环境的影响下快速发展着。配送这一过程，用简介的话来描述就是将货物按照规定的线路、规定的时间准确的将货物顺送到客户手中的一个过程。对于在实际操作过程中的步骤而言，配送只是一个相对较大的概念，在这一概念中还包含了拣选、装车、配货、车辆管理等细致的流程。在这些环节中，最具有优化空间的就要属车辆的调度。通过控制中心对车辆的管控，为其分配合理的路径，通过对最优路径的选择，一方面加快了运输的时效，另一方面在油耗等方面上大大的节约了成本。只有提高了时效，在对于客户的满意度上有显著的提升，才能促进企业经济健康稳定的发展。
本文以为物流配送路径提供决策支持和科学依据为目标，对物流配送中涉及到的环节进行详细的分析，采用基于大数据对车辆路径中交叉口拥堵进行求解。近年来，人们在医疗、商业，通信等行业问题上采用了大数据进行了探索，但是在物流配送中的应用研究才刚刚开始。一方面本文的研究丰富了大数据技术在车辆路径问题中的应用，另一方面为继续深入如何减少物流成本的问题打下了基础，在物流行业具有较大的理论和实际意义。
1.3 课题的研究内容
本文研究的重点是大数据技术在物流配送路径中的研究，在查阅大量资料文献的前提上，以车辆路径中道路交叉口的实地调查为基础，通过对调查中得出的大量数据进行研究，从而对车辆路径问题进行合理的分析，在此基础上为物流业提供有效的决策和支持。
本文的主要内容如下：
第一章 绪论。对本文研究对象的背景意义，内容及相关概念进行介绍界定。
第二章 国内外发展综述。通过对国内外著作，资料的查阅分析，研究国内外物流配送的发展现状。
第三章 研究问题及方法。对物流配送中车辆路径问题做具体的分析，并以此为基础来探讨本文的研究思路，选择研究方法。
第四章 实例研究。介绍了动态时间弯曲(DTW)的概念基本算法等等，并以此进行实例研究，对实验结果进行分析并提出避免拥堵路口和避免左转的科学合理的配送路径。
1.4 相关概念的界定
1.4.1 物流的概念
国际上物流学术界对于物流概念的起源主要是以ArhcShaw为代表的经济因素为主，认为物流起源于人们对协调经济活动中物流及其相关活动的追求[2]。在不同的国家，所定义的物流概念也有所不同。我国对于物流的相关概念解释为：以满足客户需求为目的的商品经过搬运、流通加工等环节的从供应地向客户运输的一个过程。
虽然在各国对于物流的定义看似各不相同，但从根本山都是以生产、销售等经营活动为主要运输目的，以将仓库 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
、运输等结合在一起的物流活动。通过科学的物流运作，实现企业的运转与盈利才是物流的根本目的。就目前的物流运作水平来看，这其中还存在着众多可以改善的环节。从商品的出发地到目的地，对于每一个细致的环节都有着具体的优化。完整的物流环节应该包括包装、流通加工等一系列环节。
1.4.2 物流配送的概念和特点
配送是物流环节中不可替代的重要一环，同时也由于直接与消费者接触，对企业效益和服务态度来说也有直观的评价。在我国的物流学界当中，对物流配送这一概念的解释是这样的:根据用户的订货要求和时间计划，对物品进行拣选、加工、包装、分割、组配等作业，并按时送达指定地点的物流活动[3]。
信息网络的发展给配送这一环节带来便捷。具体体现在以下几点：
a) 配送不仅仅是送货
分解、配货这些看似简单的操作过程实际来说却有相当的难度。首先在人力的使用上，必须要有专业的操作技术工人的支持，但在某些发展中国家，货物的运送水平还比较低，货物的种类较为单一化，在对于这些环节上根本无法实现。
b) 配送是将送货与配货等相结合的流程
要想有配货这一流程，就必须要有订单的生成。配送与订单系统的结合离不开完善的信息系统。信息系统的建设对物流流程的实现有着重要意义。
c) 现代化的技术与装备保障配送的实施
Barbarosoglu and Ozgur(1999)通过禁忌搜寻法帮助土耳其一家物流公司构建了一套称为“DETABA”能够为货车配送制定顺序的方法，这种方法通过二种乱数选取得出最佳解作为初始解，接着以插入法作为移步方法搜寻邻近解，最后以2-pot的改善方法求得出最优解的数值。
Su and Chen(1999)成功地把自组织影射网络运用到了车辆配送区域及路径规划的问题上,其算法的主要依据是通过类神经网络快速运算和自我组织与平行处理的特性，搭配N个一维环状网络拓扑来解决车辆路径的配送问题。
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1.1 课题的研究背景 1
1.2 课题的研究意义 1
1.3 课题的研究内容 2
1.4 相关概念的界定 2
2 国内外物流配送路径研究发展综述 4
2.1 国外车辆路径研究现状 4
2.2 国内车辆路径研究现状 5
2.3 本章小结 7
3 大数据下物流配送路径的研究问题及方法 8
3.1 车辆路径问题 8
3.2 传统的物流配送路径选择方法 9
3.3 基于大数据的物流配送路径选择方法探讨 10
4 大数据下的配送路径交叉口拥堵研究 11
4.1 交通特征量分析 11
4.2 动态时间弯曲(DTW)的K均值聚类 13
4.3 K均值聚类的交叉口拥堵检测 15
4.4 交叉口拥堵检测实例 16
4.5 选择依据 17
结 论 20
致 谢 21
参 考 文 献 22
1 绪论
1.1 课题的研究背景
物流以其独特的作用影响着20世纪的经济发展。在现代化趋势的推动下，越来越多的企业尝试与物流进行接轨,实现物联物通。物流作为现代社会中不可或缺的组成部分，扮演着十分重要的作用。同时，由于电子商务及互联网的兴起，物流在现代化信息技术的辅助下得到了很大的发展。
运输作为物流环节中的一个重要组成部分，在商业流通过程中扮演着重要的角色。一个商品是否能够安全到达客户手中，运输的质量是重要的保障。运输效率的高低能够直接影响客户的满意度，而客户的满意度高低对于商 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
品运输量的大小也有直接联系。在商品的流通环节中，运输所占用的时间是最长的，因而在物流环节中的成本占用也是最高的。由此可见，要想减少成本，提高客户的满意度，加快运输速度，减少运输时间，提高运输的质量是关键问题。作为物流众多环节中的一部分的配送，在市场的竞争中对于市场的调节起着至关重要的作用。
物流行业在经过这么多年发展之后仍然存在着众多转机与契机。“大数据”这一新兴理念的出现，对物流业的发展产生了很大的影响[1]。在信息化日益发达的当今，信息数量的掌控多少很大程度上决定了企业的发展动向，能否对市场的变化做出及时的反应与变更决定着企业的命运。由此出现了“大数据”这一具体概念。
1.2 课题的研究意义
物流配送行业在市场环境的影响下快速发展着。配送这一过程，用简介的话来描述就是将货物按照规定的线路、规定的时间准确的将货物顺送到客户手中的一个过程。对于在实际操作过程中的步骤而言，配送只是一个相对较大的概念，在这一概念中还包含了拣选、装车、配货、车辆管理等细致的流程。在这些环节中，最具有优化空间的就要属车辆的调度。通过控制中心对车辆的管控，为其分配合理的路径，通过对最优路径的选择，一方面加快了运输的时效，另一方面在油耗等方面上大大的节约了成本。只有提高了时效，在对于客户的满意度上有显著的提升，才能促进企业经济健康稳定的发展。
本文以为物流配送路径提供决策支持和科学依据为目标，对物流配送中涉及到的环节进行详细的分析，采用基于大数据对车辆路径中交叉口拥堵进行求解。近年来，人们在医疗、商业，通信等行业问题上采用了大数据进行了探索，但是在物流配送中的应用研究才刚刚开始。一方面本文的研究丰富了大数据技术在车辆路径问题中的应用，另一方面为继续深入如何减少物流成本的问题打下了基础，在物流行业具有较大的理论和实际意义。
1.3 课题的研究内容
本文研究的重点是大数据技术在物流配送路径中的研究，在查阅大量资料文献的前提上，以车辆路径中道路交叉口的实地调查为基础，通过对调查中得出的大量数据进行研究，从而对车辆路径问题进行合理的分析，在此基础上为物流业提供有效的决策和支持。
本文的主要内容如下：
第一章 绪论。对本文研究对象的背景意义，内容及相关概念进行介绍界定。
第二章 国内外发展综述。通过对国内外著作，资料的查阅分析，研究国内外物流配送的发展现状。
第三章 研究问题及方法。对物流配送中车辆路径问题做具体的分析，并以此为基础来探讨本文的研究思路，选择研究方法。
第四章 实例研究。介绍了动态时间弯曲(DTW)的概念基本算法等等，并以此进行实例研究，对实验结果进行分析并提出避免拥堵路口和避免左转的科学合理的配送路径。
1.4 相关概念的界定
1.4.1 物流的概念
国际上物流学术界对于物流概念的起源主要是以ArhcShaw为代表的经济因素为主，认为物流起源于人们对协调经济活动中物流及其相关活动的追求[2]。在不同的国家，所定义的物流概念也有所不同。我国对于物流的相关概念解释为：以满足客户需求为目的的商品经过搬运、流通加工等环节的从供应地向客户运输的一个过程。
虽然在各国对于物流的定义看似各不相同，但从根本山都是以生产、销售等经营活动为主要运输目的，以将仓库 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
、运输等结合在一起的物流活动。通过科学的物流运作，实现企业的运转与盈利才是物流的根本目的。就目前的物流运作水平来看，这其中还存在着众多可以改善的环节。从商品的出发地到目的地，对于每一个细致的环节都有着具体的优化。完整的物流环节应该包括包装、流通加工等一系列环节。
1.4.2 物流配送的概念和特点
配送是物流环节中不可替代的重要一环，同时也由于直接与消费者接触，对企业效益和服务态度来说也有直观的评价。在我国的物流学界当中，对物流配送这一概念的解释是这样的:根据用户的订货要求和时间计划，对物品进行拣选、加工、包装、分割、组配等作业，并按时送达指定地点的物流活动[3]。
信息网络的发展给配送这一环节带来便捷。具体体现在以下几点：
a) 配送不仅仅是送货
分解、配货这些看似简单的操作过程实际来说却有相当的难度。首先在人力的使用上，必须要有专业的操作技术工人的支持，但在某些发展中国家，货物的运送水平还比较低，货物的种类较为单一化，在对于这些环节上根本无法实现。
b) 配送是将送货与配货等相结合的流程
要想有配货这一流程，就必须要有订单的生成。配送与订单系统的结合离不开完善的信息系统。信息系统的建设对物流流程的实现有着重要意义。
c) 现代化的技术与装备保障配送的实施
Barbarosoglu and Ozgur(1999)通过禁忌搜寻法帮助土耳其一家物流公司构建了一套称为“DETABA”能够为货车配送制定顺序的方法，这种方法通过二种乱数选取得出最佳解作为初始解，接着以插入法作为移步方法搜寻邻近解，最后以2-pot的改善方法求得出最优解的数值。
Su and Chen(1999)成功地把自组织影射网络运用到了车辆配送区域及路径规划的问题上,其算法的主要依据是通过类神经网络快速运算和自我组织与平行处理的特性，搭配N个一维环状网络拓扑来解决车辆路径的配送问题。
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