配送網路中的供需匹配與車輛路徑問題研究

《配送網路中的供需匹配與車輛路徑問題研究》是依託華中科技大學，由李昆鵬擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：配送網路中的供需匹配與車輛路徑問題研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：李昆鵬
• 依託單位：華中科技大學

中文摘要

在傳統的VRP研究中，供應點和需求點之間的匹配是預先給定的，供應點和需求點之間的運輸量也已預知。本項目對傳統的VRP問題進行拓展，供應點和需求點之間的匹配及其運量未預先給定，而是與路徑一樣作為決策變數。此類VRP問題在有原材料和產品互運的多點生產系統中比較常見。在連鎖零售系統中，對積壓和缺貨商品在零售網路中進行重新調撥也屬於此類問題。此問題可定義為配送網路中的供需匹配與車輛路徑問題。根據是否有時間窗約束及供應源的供應量是否有限的約束，可進一步將此問題分為複雜度各異的若干子問題。將建立每個子問題相應的數學模型，分析其複雜度，並提出相應算法。通過本項目研究，有望進一步拓展目前對VRP的理論研究。同時，這項研究將有助於多點生產企業和連鎖零售企業合理調度配送網路中的資源，實現低成本、快速準確的配送，從而提高客戶服務水平。研究成果對於提高相關企業的競爭力具有重要意義。

結題摘要

本項目研究配送網路中的供需匹配與車輛路徑問題。此問題提煉的實際背景包括共享腳踏車的庫存調配、時裝零售連鎖店間的商品調貨及菸草行業多生產點之間的原料調配。在此配送網路中，有若干需求點和若干供應點。每個需求點的需求可來自多個供應點。因此，有別於傳統的取送貨車輛路徑問題中僅有車輛路徑一個決策變數，此問題中供需點之間的匹配和車輛路徑為此網路中的兩個決策變數。目標是最小化總體運輸成本。本項目深入研究了無時間窗的配送網路中供需匹配與車輛路徑問題。建立了數學模型，並開發了一系列不等式，以得到好的問題下界。提出了啟發式算法，能得到接近問題下界的高質量的解。本項目深入研究了考慮一種商品的情況（共享腳踏車的庫存調配）和多種商品的情況（菸草網路中的多種原料調配）。在完成上述研究工作的同時，將本項目的研究問題進一步向生產端延伸，考慮生產約束的配送網路中的車輛路徑問題。分別考慮僅有生產完成時間約束的車輛路徑問題和生產調度和車輛路徑均為決策變數的問題。提出的啟發式算法能得到接近下界的解，比已有的類似算法有更好的表現。在項目執行過程中，深入企業調研，並為企業提供管理諮詢服務。同時，將研究成果運用於企業實際運作中，將項目研究成果轉化為實際管理的工具和方法。具體研究的問題和行業包括：快遞行業最後一公里路徑最佳化問題、家電配送行業的送裝一體化服務路徑規劃問題、汽車零部件幹線運輸的車輛積載問題等。 目前共發表國內外期刊論文（含錄用）6篇，其中在SCI期刊上發表5篇。在項目執行的2014—2017年間，項目負責人入選2014、2015、2016年愛思唯爾高被引中國學者榜單。依託本項目培養了三名博士生和7名碩士生。在培養本科生方面，項目負責人帶領物流專業本科生參加中國物流學會主辦的2017年“第二屆物流創客訓練營”。在企業調研與分析的基礎上，提交的兩套物流最佳化方案分別獲得金獎和銀獎。在成果轉化方面，有一項成果已轉化為輔助決策系統供企業日常運作使用，有四項已完成調研和研究，並提交給相關企業，進入轉化準備階段。