１ 引言

　　配送運(yùn)輸調(diào)度的工作量大，技術(shù)性強(qiáng)，要使調(diào)度過程優(yōu)化具有一定難度。尤其是用戶數(shù)量多、用戶需求變動(dòng)大、對(duì)時(shí)間要求較高時(shí)，運(yùn)輸調(diào)度優(yōu)化僅憑人工經(jīng)驗(yàn)調(diào)度就顯得相當(dāng)困難，由此不僅造成配送效率和配送服務(wù)水平低下，也將造成配送成本高昂。因此，建立配送調(diào)度管理系統(tǒng)就顯得非常必要。目前，國外在這方面非常重視并已開發(fā)出相應(yīng)的系統(tǒng)。例如：美國美孚石油公司為了解決其１０個(gè)工廠倉庫每天為幾百個(gè)客戶配送而出現(xiàn)的訂單難以合并、車輛難以派遣、路線難以安排的困難，同Ｉｎｓｉｇｈｔ公司合作開發(fā)了重油產(chǎn)品的計(jì)算機(jī)輔助配送系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)利用訂單、距離以及卡車運(yùn)輸?shù)谋壤�等信息能夠生成詳�?xì)的、較低成本的配送計(jì)劃，該系統(tǒng)不僅使其配送調(diào)度工作效率大大增加，而且每年還可為其節(jié)省１００多萬美元。目前國內(nèi)物流配送的開展尚處于初期階段，配送調(diào)度基本上處于人工經(jīng)驗(yàn)階段，無法適應(yīng)大規(guī)模的集中配送、統(tǒng)一調(diào)度、低成本的要求。因此將實(shí)現(xiàn)調(diào)度問題歸結(jié)為數(shù)學(xué)模型，用計(jì)算機(jī)解出優(yōu)化方案，然后根據(jù)具體情況修正方案，用于調(diào)配車輛，達(dá)到最有效的提高配送效率具有重要意義。

　　２ 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則
　　
　　（１）靈活性強(qiáng)，適用度廣。系統(tǒng)在總體設(shè)計(jì)要求上，應(yīng)能夠?qū)Σ煌�配送業(yè)務(wù)類型和要求下的運(yùn)輸調(diào)度問題進(jìn)行優(yōu)化處理。

　　（２）具有多種適用算法，能對(duì)不同條件和特征的問題加以擇優(yōu)使用。理論上針對(duì)各種約束下的車輛調(diào)度問題存在許多算法，如啟發(fā)式算法、整數(shù)規(guī)劃法、分支定界法、分區(qū)算法、模擬退火算法、遺傳算法、禁忌搜索法、人機(jī)交互算法等。這些算法在不同條件下具備不同的精確度和收斂速度。所以，系統(tǒng)在算法方面應(yīng)具有一定的算法選擇機(jī)制，應(yīng)根據(jù)算法特征和實(shí)際調(diào)度的各種條件和模式對(duì)多種算法進(jìn)行選擇或組合，制定可行的方案。

　　（３）人－機(jī)結(jié)合，共同尋優(yōu)。系統(tǒng)能將人的主觀經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)加入進(jìn)去，從而形成人、機(jī)相互結(jié)合，共同對(duì)復(fù)雜問題進(jìn)行靈活處理。

　　３ 系統(tǒng)算法結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

　　系統(tǒng)算法結(jié)構(gòu)應(yīng)主要由數(shù)學(xué)模型、算法庫、選擇機(jī)制、數(shù)據(jù)庫幾大部分組成。系統(tǒng)的處理過程如下：

　　首先，根據(jù)實(shí)際調(diào)度問題的約束和目標(biāo)建立問題的數(shù)學(xué)模型，然后通過算法選擇機(jī)制、依據(jù)數(shù)學(xué)模型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，從算法庫中選擇特定的算法或算法組合，結(jié)合數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)求解問題，制定出方案。這個(gè)方案不能保證最佳，但應(yīng)是一個(gè)“滿意方案”。如果方案不可行，則重新選擇算法求解，直至方案可行。如果有多個(gè)適合求解的算法均制定出“滿意方案”，則從它們中擇優(yōu)輸出。

　　４ 系統(tǒng)運(yùn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

　　５ 系統(tǒng)功能需求模塊設(shè)計(jì)
　
　　其主要應(yīng)由下列各主要功能模塊組成：

　　５．１ 編制配送網(wǎng)子模塊

　　該模塊應(yīng)分為編制用戶間的距離表、節(jié)約量文件表兩個(gè)大的功能程序。在實(shí)際運(yùn)輸中，聯(lián)系用戶間的路網(wǎng)存在多種連接路線選擇，因此，用戶間首先存在一個(gè)最短路徑問題。在距離表編制程序中，可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，用最短路線探索法計(jì)算出各用戶間的最短距離，然后用節(jié)約法算式將它制成節(jié)約量文件作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)加以保存。此外，還應(yīng)設(shè)計(jì)出一個(gè)圖形軟件，模擬地理信息，能將用戶間的連接情況在地圖上顯示出來。

　　配送網(wǎng)編制程序的輸入?yún)��?shù)有：作為配送網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)的配送中心、用戶；各節(jié)點(diǎn)間的各條路線的實(shí)際距離；發(fā)送車的平均速度；是否有單行道（造成兩點(diǎn)間送返距離不等）；是否有特殊的行車速度限制；問題目標(biāo)是發(fā)送距離最小還是時(shí)間最少。在實(shí)際應(yīng)用中，當(dāng)用戶數(shù)量很多時(shí)，可把鄰近的一些用戶劃為一個(gè)個(gè)小的區(qū)域。采用區(qū)域制可以提高計(jì)算效率。另外，在運(yùn)算中可以采用一定步驟，以略去那些幾乎沒有正效果的節(jié)約量，這樣可以提高計(jì)算效率。配送網(wǎng)絡(luò)編制程序的輸入數(shù)據(jù)形式是固定的。如果其中某些數(shù)據(jù)發(fā)生變化時(shí)，可以采用一些步驟進(jìn)行局部更改。

　　５．２ 約束處理子模塊

　　為方便進(jìn)行計(jì)算機(jī)處理，對(duì)輸入系統(tǒng)的原始數(shù)據(jù)應(yīng)進(jìn)行約束處理。對(duì)諸如用戶需求數(shù)量、時(shí)間等約束根據(jù)特點(diǎn)應(yīng)建立分類需求矩陣，對(duì)于車輛、道路狀況、調(diào)度原則等表述性約束應(yīng)轉(zhuǎn)化為可處理的約束條件。

　　５．３制定配送計(jì)劃任務(wù)子模塊

　　該模塊主要應(yīng)根據(jù)集貨子系統(tǒng)生成的配送用戶表、配送貨物表、以及根據(jù)車輛管理子系統(tǒng)中的車輛情況表為第二天計(jì)劃執(zhí)行的配送任務(wù)制定貨物配送計(jì)劃任務(wù)表。貨物配送計(jì)劃任務(wù)應(yīng)包括任務(wù)號(hào)、配送形式、所需車型、車號(hào)、載重量、裝載數(shù)量、運(yùn)行趟數(shù)、用戶個(gè)數(shù)、商品（貨物）品種數(shù)、送貨用戶、送貨品名和數(shù)量等。

　　配送計(jì)劃任務(wù)編制程序的輸入?yún)��?shù)應(yīng)有發(fā)送車的數(shù)據(jù)（車種、最大裝載量、車輛數(shù)）；用戶需要量的數(shù)據(jù)�熒唐贩N類、重量、容積�牎�發(fā)送車的最大工作時(shí)間、對(duì)應(yīng)于貨物種類的指定的發(fā)送車種、向用戶發(fā)送的指定時(shí)間、向特定用戶追加送貨的指定時(shí)間、向發(fā)送方向指定的發(fā)送車種、對(duì)貨物的指定單位（重量或容積）、對(duì)發(fā)送車指定的多個(gè)巡回發(fā)送點(diǎn)、對(duì)發(fā)送車指定的始發(fā)和到達(dá)時(shí)間、發(fā)送車的速度修正、對(duì)某用戶的貨物指定的平均裝卸時(shí)間、對(duì)每種貨物指定的平均裝卸時(shí)間、對(duì)發(fā)送車指定的某區(qū)域內(nèi)的平均行駛時(shí)間、對(duì)發(fā)送車指定的一次運(yùn)行的最大發(fā)送件數(shù)等。配送網(wǎng)編制程序是固定的。而配送計(jì)劃編制程序卻需要根據(jù)實(shí)際需要、實(shí)際發(fā)送業(yè)務(wù)和交通情況的變化隨時(shí)修改。

　　在具體操作中，我們應(yīng)先將超過車輛載重量的大宗貨物以直送方式由手工處理，將剩下不足一輛車載重量的部分轉(zhuǎn)入配送方式，用計(jì)算機(jī)處理并生成優(yōu)化調(diào)度方案。

　　５．４ 配送計(jì)劃輸出模塊

　　根據(jù)配送計(jì)劃任務(wù)制定模塊的運(yùn)行結(jié)果，打印出派車任務(wù)單和行車路線圖，根據(jù)派車任務(wù)單調(diào)度車輛。

　　作者：萬鳳嬌�� 陳 寧