市快递运输网络中的路径规划以及运输车调度的优化问题
本文主要研究的是淮安市快递运输网络中的路径规划以及运输车调度的优化问题。我们把该问题转化成带有约束条件的哈密尔顿圈，并利用Hamilton改良算法求解。 对于问题一首先，我们依题意可知快递的寄送总量，和快递运输车的最大承载量，求出市局的最小快递路数的下限为3。其次，我们给出了快递运输线路可行解的充分条件。我们以因空载率减少的损失最小为目标函数，以快递车的运载量的限制，快递车运输时间的限制，和各支局间快递容量的限制为约束条件，建立了线性规划模型。由于建立了模型涉及3条线路的选取，运算量非常大，求解比较困难，我们的思路是把它转化为求3个满足装载条件的最短的哈密尔顿圈为 第一条路线U1X1(2)9131514X1111611X1; 第二条路线U2X121105103(4)X1; 第三条路线U3X14(3)(10)(5)6712(11)8(11)X1。 我们通过求解哈密尔顿圈的算法得出了3条快递运输回路，通过计算得到由空载率带来的损失分别为11.4201万元。 对于问题二我们考虑了整个淮安市的线路运输，我们首先设置从市局到县局的哈密尔顿圈，其次，我们针对各县局设置了若干哈密尔顿圈。我以地市局里支局的快递运输必须由市局快递车运输及时间的限制为约束条件，以快递车运输快递从市局出发到各个县局再返回市局路程最短为目标函数，建立了求解带约束条件哈密尔顿圈的模型。最终，我们求出淮安市地市局D和县局它们所需要的最小快递车数为3,1,1,2,1,1,2。淮安市快递车总运输成本为257.722万元。 对于问题三首先，我们将一些县局边界的支局的归属重新分配后，再进行求解，它是在问题二的基础上做一些改变再求解，在打破支局划分后的总运行成本为255.952万元，节约了1.77万元。 对于问题四依据题目要求，我们可以先依次求出每个县局里各支局到其余所有支局的距离之和，找出最短的那个支局，将其看成是新的县局，求出结果为县局的选址不变，的选址依次为，最后淮安市快递车的运输成本为207.652万元，比之前没有选址之前节约成本50.07万元。关键词 Hamilton改良算法，哈密尔顿圈，matlab
目录
1问题重述.......................................... *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
....................................................................................1
2模型假设..............................................................................................................................5
3符号说明..............................................................................................................................5
4数据处理..............................................................................................................................6
5问题一的建模与求解..........................................................................................................9
6问题二的建模与求解........................................................................................................12
7问题三的建模与求解........................................................................................................21
8问题四的建模与求解........................................................................................................27
9 结论.................................................................................................................................33
10致谢.................................................................................................................................34
11参考文献..........................................................................................................................35
12 附录.................................................................................................................................36
.
1 问题重述
快递运输路线是快递企业运行盈利的决定因素，是决定快递公司竞争能力的重要因素之一[3]。自20世纪90年代以来，我国淮安地区按要求改善一些业务分类，开办快递业务等等。 随着我国科技的发展，淮安地区的网络迅速崛起，由于越来越多的人喜欢在网上购买东西，从而带动了淮安地区的快递业的发展，如何高效率的进行配送是每一个快递公司面临的重要问题[4]。本文主要研究对快递运输中的路径规划以及快递车的调度优化问题。一般的，每个快递运输车按固定时间的班次、规定的路线运输快递，并且会途经一些不需要装卸快递的支局，为了满足快递的时限要求，我们要保证每一个县局，支局在营业时间内寄收的一些快递包裹能在当天时间内运送回清浦区地市局进行一系列处理（包括按类收发等），并且要求每一天到达清浦区的所有快递包裹能在当天运送回它该去的县局、支局。淮安市从市局到县局每天两班次车，从县局到该县的每一支局每天只有一班次车。请根据淮安市某快递公司的运输流程及时限规定对路径规划以及运输车调度经行优化问题。淮安市各支局分布图如下面图1所示
我们在满足快递时限的前提下，还必须保证各县局在营业时间内收寄的所有快递能够能在当天送出去并进行分类等处理，以及每天到达淮安市的多数快递能当天运输到目的地或在运输的路上。该地区的快递运输流程及时限规定如下：
Step1:市局第一班次快递车从清浦区D出发，将快递运送到各县局和它所要途经的支局，并将各县局和要途经的支局收寄的快递再运送回清浦区D；区级第一班次快递车出发时间必须在早上六点之后，返回市局清浦区D的时间必须在早上十一点之前。
Step2:县局将当天市局第一班次快递车及前一天的市局第二班次快递车所送达的快递进行集中处理，按寄达目的装上相应的市局快递车；对快递的集中处理时间总共为1小时。
Step3:所有的县局快递车将快递运送到它负责的支局之后，再将这些支局收寄的快递在运送回县局；
Step4: 市局第二班次快递车从清浦区D出发将快递运送到相应的县局和它所要途经的支局，并且将各县局收寄的快递（包括当日各区快递车运回的快递）和所要途经的支局收寄的快递再运送回清浦区D；请注意区级第二班次快递在卸装完快递后的出发时间必须在的全部区级快递车返回区局并集中处理1小时以后，最终返回清浦区D的时间必须在下午六点之前。
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1问题重述.......................................... *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
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2模型假设..............................................................................................................................5
3符号说明..............................................................................................................................5
4数据处理..............................................................................................................................6
5问题一的建模与求解..........................................................................................................9
6问题二的建模与求解........................................................................................................12
7问题三的建模与求解........................................................................................................21
8问题四的建模与求解........................................................................................................27
9 结论.................................................................................................................................33
10致谢.................................................................................................................................34
11参考文献..........................................................................................................................35
12 附录.................................................................................................................................36
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1 问题重述
快递运输路线是快递企业运行盈利的决定因素，是决定快递公司竞争能力的重要因素之一[3]。自20世纪90年代以来，我国淮安地区按要求改善一些业务分类，开办快递业务等等。 随着我国科技的发展，淮安地区的网络迅速崛起，由于越来越多的人喜欢在网上购买东西，从而带动了淮安地区的快递业的发展，如何高效率的进行配送是每一个快递公司面临的重要问题[4]。本文主要研究对快递运输中的路径规划以及快递车的调度优化问题。一般的，每个快递运输车按固定时间的班次、规定的路线运输快递，并且会途经一些不需要装卸快递的支局，为了满足快递的时限要求，我们要保证每一个县局，支局在营业时间内寄收的一些快递包裹能在当天时间内运送回清浦区地市局进行一系列处理（包括按类收发等），并且要求每一天到达清浦区的所有快递包裹能在当天运送回它该去的县局、支局。淮安市从市局到县局每天两班次车，从县局到该县的每一支局每天只有一班次车。请根据淮安市某快递公司的运输流程及时限规定对路径规划以及运输车调度经行优化问题。淮安市各支局分布图如下面图1所示
我们在满足快递时限的前提下，还必须保证各县局在营业时间内收寄的所有快递能够能在当天送出去并进行分类等处理，以及每天到达淮安市的多数快递能当天运输到目的地或在运输的路上。该地区的快递运输流程及时限规定如下：
Step1:市局第一班次快递车从清浦区D出发，将快递运送到各县局和它所要途经的支局，并将各县局和要途经的支局收寄的快递再运送回清浦区D；区级第一班次快递车出发时间必须在早上六点之后，返回市局清浦区D的时间必须在早上十一点之前。
Step2:县局将当天市局第一班次快递车及前一天的市局第二班次快递车所送达的快递进行集中处理，按寄达目的装上相应的市局快递车；对快递的集中处理时间总共为1小时。
Step3:所有的县局快递车将快递运送到它负责的支局之后，再将这些支局收寄的快递在运送回县局；
Step4: 市局第二班次快递车从清浦区D出发将快递运送到相应的县局和它所要途经的支局，并且将各县局收寄的快递（包括当日各区快递车运回的快递）和所要途经的支局收寄的快递再运送回清浦区D；请注意区级第二班次快递在卸装完快递后的出发时间必须在的全部区级快递车返回区局并集中处理1小时以后，最终返回清浦区D的时间必须在下午六点之前。
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