常州市每家鲜超市果蔬配送车辆路径优化设计
目 录
1 绪论 1
1.1 研究背景和意义 1
1.2 主要研究内容 2
2 车辆路径问题相关理论方法介绍 2
2.1 车辆路径问题的概念 2
2.2 路径优化算法及选择 4
2.3 动态规划方法及简介 5
3 常州市每家鲜超市果蔬配送现状与问题 6
3.1 常州市每家鲜超市果蔬配送现状 6
3.2 常州市每家鲜超市果蔬配送存在的问题 8
3.3 本章小结 9
4 动态规划法求解模型及优化算法 9
4.1 动态规划法的基本原理 9
4.2 建模前的假设 10
4.3 动态规划建模 11
4.4 动态规划法模型优化算法 11
4.5 本章小结 13
5 基于动态规划法的常州市每家鲜超市果蔬配送车辆路径优化 13
5.1 常州市每家鲜超市基础数据 13
5.2 动态规划法求解最短路径 15
5.3 动态规划法优化算法优化最短路径 17
5.4 本章小结 18
结 论 19
致 谢 20
参 考 文 献 21
1 绪论
1．1 研究背景和意义
果蔬配送是城市物流活动的重要组成部分，建立科学完善的果蔬农产品物流网络对于促进城市经济健康发展、居民生活水平提高具有重要的意义。果蔬农产品因其存储条件苛刻、保存时间短、运输要求高等特点,因此对果蔬农产品配送网络的研究显得尤为重要。
作为果蔬农产品消费主要市场的城市，出现了果蔬农产品配送 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
效率低、损失率高、准时化程度差等问题，配送路径重复、杂乱的现象也时有发生，产品在途时间长、流通环节多而杂，采购、存储、配送环节衔接不当，既延迟了客户的需求，也阻碍了产品价值的实现。而运输线路是否合理直接影响到配送速度、成本和效益,特别是多用户配送线路的确定是一项复杂的系统工程。选取恰当的车辆路径,可以加快对客户需求的响应速度,提高服务质量,增强客户对物流环节的满意度,降低服务商运作成本。鉴于此，如何高效组织果蔬农产品采购与配送物流，实现产品流通增值；如何疏通果蔬农产品的采购与配送运输网络，实现采购、库存、配送的衔接，提高流通速度以实现产品价值，就成为了非常值得重视和研究的问题，而优化设计科学合理的果蔬农产品采购配送的运输网络即是解决该问题的关键所在。
常州市每家鲜超市是一家致力于将超市采购与配送有机结合的超市，历经十几年的发展，从无到有的发展成为拥有多家超市门店，为多家餐饮门店做果蔬配送业务的果蔬农产品超市。超市拥有采购配送汽车、小型果蔬冷藏库、常温仓库及配送人员若干，由于超市门店及配送的餐饮门店的不断增加，超市原有的配送运输网络无法满足其发展需求，迫切的需要建立一个更加科学的、立体的车辆配送运输网络，解决其在库存及配送中果蔬损失率高、周转及配送效率低、及时化准时化程度低等问题。基于此，本文借鉴国内外对果蔬农产品配送车辆路径优化研究的基础上，结合常州市每家鲜超市的现状及发展需求，提出常州市每家鲜超市果蔬配送车辆路径优化设计的方案。通过对超市现有的采购配送运输网络进行分析研究，利用动态规划法，重新规划车辆运输路径，优化提出更加有效、更加经济的车辆采购配送运输网络，降低果蔬在库在途时间、提高超市采购配送车辆的利用率、提高超市利润率、提升客户服务满意度，为超市在采购配送中占据竞争优势打下良好的基础。
果蔬配送是物流活动的重要组成部分，它在物流活动直接与客户相关联，直接影响着企业的整体形象。而配送车辆的行驶路径是影响物流配送目标的重要因素。随着消费节奏的加快，客户对配送服务的要求越来越高，合理高效的车辆行驶路径，既有利于降低果蔬的在途损失，降低成本，提高配送效率，又逐渐成为企业配送竞争的而核心所在。由此可见，研究车辆行驶路径问题，进行合理的路径优化，对经营企业提高果蔬配送效率、降低果蔬配送成本、提高服务质量及客户满意度都显得十分必要。
本文主要根据常州市每家鲜超市配送路径存在的诸多问题，运用动态规划法及其优化算法对超市果蔬配送路径进行优化，为其制定合理的果蔬配送路径。运用动态规划法对果蔬配送车辆进行路径优化，可以提高果蔬配送的经济效益、实现果蔬配送科学化，实践意义重大。
1．2 主要研究内容
针对常州市每家鲜超市果蔬配送车辆路径选择的过程中存在的问题，主要研究规划常州市每家鲜超市果蔬配送车辆路径，主要内容如下：
1）调查常州每家鲜超市果蔬车辆配送路径网络，分析超市现有的配送流程，了解常州市每家鲜超市果蔬配送现状，找出超市在配送方面存在的问题；
2）介绍本文所使用的动态规划算法的基本原理，根据果蔬配送车辆路径优化的目标，提出相应的模型约束条件，建立动态规划模型，提出相应的优化算法；
3）分析超市配送的基础数据，根据其所拥有的配送条件，建立需求量表及配送点距离示意图等，利用动态规划法及其优化算法进行科学规划，提出每家鲜超市果蔬配送路径优化方案，为 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
其建立科学的配送路线，形成高效率、低成本的车辆配送网络，降低果蔬损失率，提升客户满意度。
2 车辆路径问题相关理论方法介绍
2．1 车辆路径问题的概念
车辆路径问题（Vehicle Routing Problem），简称为VRP问题，是由Dantzig和Ramser [1]于1959年最早提出的。其一般问题可描述为：配送中心向一定数量的客户提供货物，且客户对货物需求的种类及数量都有不同的要求，由一个车队对客户进行配送作业，在客户的需求得到满足的情况下，为了达到诸如成本最小、路程最短、耗费时间最少等目的而组织适当的行车路线。
简单的说，VRP就是运输规划的合理制定和车辆与路径的恰当选取问题。制定科学合理的车辆行驶路径可以有效的节约行驶里程、降低运营成本、增加车辆利用率、加快对客户需求的响应速度、缩短服务时间、日盛服务质量等。因此，VRP问题是现代物流重要的而研究问题之一，是物流管理中的重要组成部分。一般的VRP问题如图2.1所示。
图2.1 VRP示意图
在基本车辆路径问题的基础上，车辆路径问题在实际应用和研究中产生了多个延伸和变化形态，其中包括多种车辆路径问题、带时间窗限制车辆路径问题、追求最佳服务时间的车辆路径问题、车辆多次使用的车辆路径问题、随机车辆路径问题、考虑收集的车辆路径问题等。
其按照起点与终点的数量可分类为相异的第一起点和单一终点、相同的单一起点和终点、多个起点和终点三种类型。本文主要研究的是相同的单一起点和终点类型的路径优化问题。
在VRP中，最常见的约束条件有：
1）找出最优解的性质，并提出其结构的特征。
2）递归定义最优值。
3）自底而上计算最优值的。
1 绪论 1
1.1 研究背景和意义 1
1.2 主要研究内容 2
2 车辆路径问题相关理论方法介绍 2
2.1 车辆路径问题的概念 2
2.2 路径优化算法及选择 4
2.3 动态规划方法及简介 5
3 常州市每家鲜超市果蔬配送现状与问题 6
3.1 常州市每家鲜超市果蔬配送现状 6
3.2 常州市每家鲜超市果蔬配送存在的问题 8
3.3 本章小结 9
4 动态规划法求解模型及优化算法 9
4.1 动态规划法的基本原理 9
4.2 建模前的假设 10
4.3 动态规划建模 11
4.4 动态规划法模型优化算法 11
4.5 本章小结 13
5 基于动态规划法的常州市每家鲜超市果蔬配送车辆路径优化 13
5.1 常州市每家鲜超市基础数据 13
5.2 动态规划法求解最短路径 15
5.3 动态规划法优化算法优化最短路径 17
5.4 本章小结 18
结 论 19
致 谢 20
参 考 文 献 21
1 绪论
1．1 研究背景和意义
果蔬配送是城市物流活动的重要组成部分，建立科学完善的果蔬农产品物流网络对于促进城市经济健康发展、居民生活水平提高具有重要的意义。果蔬农产品因其存储条件苛刻、保存时间短、运输要求高等特点,因此对果蔬农产品配送网络的研究显得尤为重要。
作为果蔬农产品消费主要市场的城市，出现了果蔬农产品配送 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
效率低、损失率高、准时化程度差等问题，配送路径重复、杂乱的现象也时有发生，产品在途时间长、流通环节多而杂，采购、存储、配送环节衔接不当，既延迟了客户的需求，也阻碍了产品价值的实现。而运输线路是否合理直接影响到配送速度、成本和效益,特别是多用户配送线路的确定是一项复杂的系统工程。选取恰当的车辆路径,可以加快对客户需求的响应速度,提高服务质量,增强客户对物流环节的满意度,降低服务商运作成本。鉴于此，如何高效组织果蔬农产品采购与配送物流，实现产品流通增值；如何疏通果蔬农产品的采购与配送运输网络，实现采购、库存、配送的衔接，提高流通速度以实现产品价值，就成为了非常值得重视和研究的问题，而优化设计科学合理的果蔬农产品采购配送的运输网络即是解决该问题的关键所在。
常州市每家鲜超市是一家致力于将超市采购与配送有机结合的超市，历经十几年的发展，从无到有的发展成为拥有多家超市门店，为多家餐饮门店做果蔬配送业务的果蔬农产品超市。超市拥有采购配送汽车、小型果蔬冷藏库、常温仓库及配送人员若干，由于超市门店及配送的餐饮门店的不断增加，超市原有的配送运输网络无法满足其发展需求，迫切的需要建立一个更加科学的、立体的车辆配送运输网络，解决其在库存及配送中果蔬损失率高、周转及配送效率低、及时化准时化程度低等问题。基于此，本文借鉴国内外对果蔬农产品配送车辆路径优化研究的基础上，结合常州市每家鲜超市的现状及发展需求，提出常州市每家鲜超市果蔬配送车辆路径优化设计的方案。通过对超市现有的采购配送运输网络进行分析研究，利用动态规划法，重新规划车辆运输路径，优化提出更加有效、更加经济的车辆采购配送运输网络，降低果蔬在库在途时间、提高超市采购配送车辆的利用率、提高超市利润率、提升客户服务满意度，为超市在采购配送中占据竞争优势打下良好的基础。
果蔬配送是物流活动的重要组成部分，它在物流活动直接与客户相关联，直接影响着企业的整体形象。而配送车辆的行驶路径是影响物流配送目标的重要因素。随着消费节奏的加快，客户对配送服务的要求越来越高，合理高效的车辆行驶路径，既有利于降低果蔬的在途损失，降低成本，提高配送效率，又逐渐成为企业配送竞争的而核心所在。由此可见，研究车辆行驶路径问题，进行合理的路径优化，对经营企业提高果蔬配送效率、降低果蔬配送成本、提高服务质量及客户满意度都显得十分必要。
本文主要根据常州市每家鲜超市配送路径存在的诸多问题，运用动态规划法及其优化算法对超市果蔬配送路径进行优化，为其制定合理的果蔬配送路径。运用动态规划法对果蔬配送车辆进行路径优化，可以提高果蔬配送的经济效益、实现果蔬配送科学化，实践意义重大。
1．2 主要研究内容
针对常州市每家鲜超市果蔬配送车辆路径选择的过程中存在的问题，主要研究规划常州市每家鲜超市果蔬配送车辆路径，主要内容如下：
1）调查常州每家鲜超市果蔬车辆配送路径网络，分析超市现有的配送流程，了解常州市每家鲜超市果蔬配送现状，找出超市在配送方面存在的问题；
2）介绍本文所使用的动态规划算法的基本原理，根据果蔬配送车辆路径优化的目标，提出相应的模型约束条件，建立动态规划模型，提出相应的优化算法；
3）分析超市配送的基础数据，根据其所拥有的配送条件，建立需求量表及配送点距离示意图等，利用动态规划法及其优化算法进行科学规划，提出每家鲜超市果蔬配送路径优化方案，为 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
其建立科学的配送路线，形成高效率、低成本的车辆配送网络，降低果蔬损失率，提升客户满意度。
2 车辆路径问题相关理论方法介绍
2．1 车辆路径问题的概念
车辆路径问题（Vehicle Routing Problem），简称为VRP问题，是由Dantzig
简单的说，VRP就是运输规划的合理制定和车辆与路径的恰当选取问题。制定科学合理的车辆行驶路径可以有效的节约行驶里程、降低运营成本、增加车辆利用率、加快对客户需求的响应速度、缩短服务时间、日盛服务质量等。因此，VRP问题是现代物流重要的而研究问题之一，是物流管理中的重要组成部分。一般的VRP问题如图2.1所示。
图2.1 VRP示意图
在基本车辆路径问题的基础上，车辆路径问题在实际应用和研究中产生了多个延伸和变化形态，其中包括多种车辆路径问题、带时间窗限制车辆路径问题、追求最佳服务时间的车辆路径问题、车辆多次使用的车辆路径问题、随机车辆路径问题、考虑收集的车辆路径问题等。
其按照起点与终点的数量可分类为相异的第一起点和单一终点、相同的单一起点和终点、多个起点和终点三种类型。本文主要研究的是相同的单一起点和终点类型的路径优化问题。
在VRP中，最常见的约束条件有：
1）找出最优解的性质，并提出其结构的特征。
2）递归定义最优值。
3）自底而上计算最优值的。
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