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区域冷链物流配送中心选址及配送路径优化研究

时间:2018-10-31 23:58来源:www.e-lunwen.com 作者:lgg 点击:
本文是一篇物流工程论文,现代物流作为一门新兴的综合性边缘科学,在发达国家已有较早、较全面的研究,并形成了一系列的理论和方法,在指导其物流产业的发展中发挥了重要作用
本文是一篇物流工程论文,现代物流作为一门新兴的综合性边缘科学,在发达国家已有较早、较全面的研究,并形成了一系列的理论和方法,在指导其物流产业的发展中发挥了重要作用。我国现代物流业尚处在起步发展阶段,与发达国家相比有较大差距。(以上内容来自百度百科)今天为大家推荐一篇物流工程论文,供大家参考。
 
第 1 章 绪论
 
1.1 研究的背景及意义
1.1.1 研究背景
冷链物流的核心目的是确保冷链过程中食品药品的安全、降低冷链成本、提高冷链中的附加值,作为生鲜农产、食品医药、生物制品等企业在生产流通中的基础环节,冷链物流的特殊性使其成为了一项复杂的系统工程:涵盖了包括食品医药工程、生物制药工程、包装储运技术、保鲜制冷技术、流通加工技术及冷藏冷冻技术等现代技术的跨领域集成体系。在微观层面,冷链物流的质量牵涉到家家户户的食品安全问题;宏观上来看,冷链物流行业的发展在国民经济与社会发展中已经日益重要。因此,对冷链物流效率和效益的提升刻不容缓。冷链物流在我国虽然起步晚,行业的组织化、专业化、市场化及信息化程度较低,但是 2014 年至 2015 年国内电商涉足了生鲜农产品和食品,由此冷链物流被推到了市场的风口浪尖,成为生鲜电商独步天下的一块试金石,冷链行业由此掀起了一股投资热潮,冷链 IT(信息技术)、冷链地产、冷链装备、冷链会展、冷链代理、冷链速运、冷链信息、冷链金融等板块,就像是忽如一夜春风来的梨花。由于生鲜电商 B2B、B2C、C2B、020 等营销与冷链模式不断推陈出新,无疑加速了冷链物流领域进入一个前所未有的快速发展期。与之相伴的则是对冷链物流配送效率和配送中心效益不断提高的迫切需求,这也是我国生鲜农产品市场及冷链物流行业能否更好更快发展的关键。然而,当国内知名电商如火如荼地投资与运营生鲜农产品线上销售和线下的冷链物流及配送时,业内分析的结果却是,95%以上生鲜电商运营严重亏损,货品损耗或腐烂率高[1]。究其原因:其一是冷链物流本身就是一个技术和信息含量很高的领域,而目前国内冷链物流有效整合社会资源的能力很低;其二是生鲜品冷链物流专业人才奇缺,致使运作中断现象时有发生;其三是冷链物流标准化体系缺位严重,冷链物流效益与效率不尽如人意。总之,在生鲜电商的推动下,我国物流产业中的冷链物流从附属地位急剧上升为社会各界关注的焦点与热点,走向物流行业的前台。而冷链物流行业内部也需要加速转型与升级,首要就是提升冷链配送和配送中心的效率和效益。
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1.2 国内外发展和研究现状
 
1.2.1 配送中心选址研究综述
配送中心是以组织配送性销售或供应,执行以实物配送为主要职能的流通型节点,同时也兼具集货中心和分货中心的智能。由此,对于配送中心的选址就必须符合城市规划并需要良好的交通运输资源配套,在考虑商品运输的区域化、合理化,以及配送区域发展需求预测的情况下进行系统的研究。目前为止国内外对配送中心选址研究得比较多,而冷链物流配送中心的选址研究还相对较少。常见的物流配送中心选址研究方向可大致概括为三大类:离散性模型选址、连续型模型选址和 Delphi 专家咨询法。在已给定的多个备选地址中按照预定目标进行选择即为离散型模型,其典型求解方法有 Baumol-Wolfe 方法、整数规划法、CFLP 方法、启发法等。较早的有学者高学东对 Baumol-Wolfe 方法进行了改进,提出了混合 0-1 规划模型[2];随后有杨茂盛,李霞提出了 Baumol-Wolfe 模型在物流配送中心选址中的应用,不仅考虑了运输成本,而且还考虑了可变成本和固定成本,并按其求解方法得到了较好效果[3];李梦觉等人在农产品的物流配送中心选址中,考虑了农产品具有更明显的弱质性,基于混合整数规划法,以物流成本最小化为目标,构建出了农产品物流配送中心选址模型[4];刘文博在解决资源固定容量设备选址问题(CFLP)时提出了基于大规模邻域搜索(VLSN)技术的迭代局域搜索(ILS)算法[5]。国外学者的研究成果则相对较早。Cornuejols 等人在 1982 年即提出了单阶段离散型选址模型[6];Barahonaf 等人利用了混合整数规划法进行了仓库选址问题求解[7];近期的有 Lydia 提出在求解固定容量设备选址问题(CFLP)时利用模糊分析法,以达到客户满意度最高、成本最低、车辆使用量最小的目标[8]。近年来,随着现代物流业的发展,新背景下的物流配送中心选址算法被更多的提及。武方方整理了物流数据的采集方法,并从多个角度分析物流配送中心选址问题中存在的大数据,给出了基于大数据分析的物流配送中心选址算法的设计思路[9];廖威在物流基地选址评价分析时也利用了 GPS/GPRS/GIS 技术来挖掘城市路网货运通道的实时数据和配送点分布,从而对选址方案进行科学评价[10];王朋等人分析了在电子商务环境下的连锁超市物流配送中心选址问题并利用改进后的重心法求解[11]。
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第 2 章 冷链物流及其配送网络
 
2.1 冷链物流相关理论
2.1.1 冷链物流的概念
冷链物流(Cold Chain Logistics),也叫低温物流(Low-temperature Logistics)。目前,学术界对冷链物流的定义是:将易腐、生鲜食品在生产、储藏、运输、销售直到消费前的各个环节中始终处于规定的低温环境下,以保证食品质量安全,减少损耗,防止污染的特殊供应链系统。对食品冷链物流的定义则是食品从供应地向接受地的实体流动过程中,根据实际需要,将冷冻冷藏运输、储存、装卸、搬运、包装、流通加工、配送、信息处理等功能有机结合,并保持食品始终处于维持其品质所必需的可控温度环境下,从而满足用户要求的过程。具体含义指例如冷鲜肉、速冻米面、乳制品等易腐食品和生鲜农产品在加工、储藏、运输、分销、零售、知道消费者的各个环节中,始终处于产品所必需的低温环境,以保证产品质量安全、减少损耗、防止污染的特殊供应链系统。冷链物流通常有四个不同的环节组成,即:冷冻生产加工,冷冻储藏,低温冷冻运输及配送和冷冻销售。各个环节必须有序连接,整个过程必须保持冷冻状态。
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2.2 冷链物流配送网络基本结构
配送中心集加工、理货、送货职能于一体,专门从事向用户配送货物活动,通过不断发展和完善,不仅形成了完整的内部组织结构,也构筑起了层次状的网络体系。如果说生产及生产企业是在网络体系中运转的话,那配送中心则在网络体系中扮演从事其业务活动的角色。从个体角度看,各配送中心独立运作,但从全社会角度来看,各类配送中心在全社会这个大环境下通过科学布局和合理竞争,与生产组织一样形成分工协作关系,形成层次阶梯状的网络体系。一般来说,各种类型的配送中心都是以网络或体系的形态存在于社会之中,综合来看主要有以下几种类型:多级网络体系是由供应商、中央级配送中心、区域性配送中心、基层配送中心和具有配送功能的批发商店及零售商形成阶梯状构筑成的。在网络体系中,中央配送中心处于主导地位,辖射区域性配送中心以及一些大的客户,基层配送中心由区域性配送中心配送,它们是网络体系的基础结构。中央级配送中心是具有完善的信息网络的大型配送组织,辐射范围很广,一般设立在资源集中的产地或大批量货物的集散地。它的物流设施、设备齐全先进,存储、吞吐能力强,配送的货物批量大,一般在全国乃至国际范围内对下游配送中心提供物流服务。相对中央级配送中心来说,区域性配送中心和基层配送中心经营规模略小,一般只为地区范围内的客户配送商品。它们具有特点是配送货物以小批量为主;活动范围较小配送方式灵活;客户数量较多,分布地域广阔。
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第 3 章 区域冷链物流配送中心选址模型构建....21
3.1 冷链物流配送中心选址要素 .......... 21
3.2 区域冷链物流配送中心选址问题描述 .... 23
3.3 构建区域冷链物流配送中心选址模型 .... 24
3.4 本章小结 ....... 30
第 4 章 区域冷链物流配送中心选址模型求解....31
4.1 求解方法 ....... 31
4.1.1 多目标优化问题的相关概念 ......... 31
4.1.2NSGA-II 算法的相关概念 ..... 32
4.1.3NSGA-II 算法的求解步骤 ..... 35
4.2 算例介绍和相关数据选取 ...... 36
4.3 模型运算与分析 .... 40
4.4 本章小结 ....... 45
第 5 章 供应链末端的冷链配送路径优化............46
5.1 冷链配送组成要素 ......... 46
5.2 冷链配送路径优化模型构建 ........... 49
5.3 算法设计 ....... 51
5.4 算例求解 ....... 52
5.5 本章小结 ....... 56
 
第 5 章 供应链末端的冷链配送路径优化
 
本章承接上文研究内容,考虑从零售门店出发向多个终端消费者进行冷链配送,在对路径进行优化时,除了考虑常温物流的车辆固定成本和运输成本之外,还需考虑生鲜食品在配送途中腐败所造成的货损成本、配送车辆制冷的能源成本。文章在考虑多项冷链配送成本的基础之上构建了由一个零售门店和多个终端客户组成的生鲜农产品冷链物流车辆配送运输路径的优化模型。
 
5.1 冷链配送组成要素
构成冷链物流配送的车辆路径优化问题的主要要素有:低温货物、冷藏车辆、低温配送中心、车辆运输路网、约束条件和目标函数等。(1)低温货物冷链物流的低温货物主要包括初级产品、加工食品、冰淇淋、药品等,低温货物是冷链物流车辆配送的对象,在研究中将每个客户的需求(或供应)的低温产品作为一批货物,每批货物均包含有产品名称、货物储存的环境参数、货物的重量、体积、以及要求被送到的时间和地点等属性。低温货物的产品名称和包装是决定选用货物的配送车辆类型和决定车辆能否与其他货物放在同一个车厢内运输。如药品因其特殊性质需要用专用的车辆进行运输,还有一些低温产品因其外部包装质量好,可以与其他货物装载同一辆车内。低温货物的存储的环境参数是决定冷藏车车厢内的环境参数如温度、湿度、二氧化碳浓度等的依据。同时,低温货物的体积和重量是决定车辆的装载量的重要依据,当客户的需求(或供应)量的重量或体积超过车辆的最大装载重量或容积时,则需要选用多辆车进行配送。(2)冷藏车本文中低温货物的运输工具是冷藏车,其研究的主要属性有:冷藏车的装载量及类型、车辆一次配送的最大距离、车辆配送前和完成任务后的停放位置等。由于低温产品的储藏温层包括冷冻温层、冷藏温层及常温层,因此冷藏车的类型有冷藏冷冻车、常温车,对于不同温层的产品选用不同类型的车辆进行配送。冷藏车的装载量即为车辆的最大负载能力和最大负载重量。对于每辆冷藏车的一次配送行驶的距离的要求可分为以下三种情况:1.没有最大距离的限制;2.具有最大距离的限制;3.有最大距离限制,但是构建优化模型时可以不作为约束条件。
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总结
 
随着生鲜电商的迅猛发展,冷链物流已越来越贴近我们的生活当中,而近年来频发的食品安全事故更是提高了大家对冷链食品安全的重视。冷链物流配送中心作为供应链上下游的中枢,其重要地位不言而喻,而物流配送的路径优化也是做好生鲜产品“最后一公里”配送的关键。如何做好冷链配送中心的选址和配送路径的优化就成为了冷链物流系统升级的重点,也是当下冷链物流研究领域的热点。本文着重对冷链物流配送中心的选址问题和配送路径的优化问题进行了研究。主要研究成果如下:
(1)构建了包含一级配送中心和二级配送中心的冷链配送网络:一级配送中心靠近供应商,二级配送中心靠近零售商,且一级配送中心也可直接向邻近的零售商客户配送,最大程度去掉中间环节,提高整个冷链配送系统的效率。
(2)本文综合冷链物流的特性,以系统费用最小化、配送里程最短为目标,提出了冷链配送中心多目标选址优化模型,设计了 NSGA-II 求解算法,并通过算例计算表明利用上述模型和算法是解决冷链配送中心选址优化问题的一种有效方法。
(3)文章根据冷链物流配送的特殊性,构建了由一个配送中心和多个客户组成的鲜活农产品冷链物流车辆配送运输路径的优化模型。在实际应用中,本研究可以作为农产品冷链物流配送中心决定配送车队规模、配送车辆出发时间、到达各客户点的时间、腐坏产品损失数量及各项成本等配送策略时参考所用。
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参考文献(略)
(责任编辑:gufeng)
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