物流车辆节能配送路径优化算法研究

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1、学校代码：密级七交乂華硕士学位论文物流车辆节能配送路径优化算法研究作者姓名郎志峰学科专业交通运输规划与管理指导教师姚恩建教授培养院系交通运输学院二零一五年三月硕士学位论文物流车辆节能配送路径优化算法研究作者：郎志峰导师：姚恩建北京交通大学年月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和

2、磁盘。学校可以为存在馆际合作关系的兄弟高校用户提供文献传递服务和交换服务。保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年》月丨曰签字日期：年月学校代码：密级：公幵北京交通大学硕士学位论文物流车辆节能配送路径优化算法研究作者姓名：郎志峰学号：导师姓名：姚恩建职称：教授学位类别：工学学位级别：硕士学科专业：交通运输规划与管理研究方向：城市交通规划与管理北京交通大学年月致谢本论文的工作是在我的导师姚恩建教授的悉心指导下完成的，姚教授严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。导

3、师一丝不苟的科研精神、渊博的知识储备是我终身学习的榜样，我在硕士期间所取得的所有成绩无不与恩师的指导和帮助息息相关，在此衷心感谢三年来恩师对我的关心和指导，祝愿恩师姚教授身体健康、家庭幸福、桃李满天下！！在实验室学习及撰写论文期间，杨扬师兄、张永生师兄和代洪娜师姐给我提供了很多的指导和帮助，谢谢你们，祝你们早日完成自己的博士学业！还有和我一同进入实验室的王梅英、杨志强、潘龙、杨棋容四位同学，以及刘莎莎、张锐、宗维烟、鲁楠等师妹师弟们在平时的科研和生活中对我都给予了热情的帮助。因为有了活泼幵朗的他们，才让我的研究生

4、生活中充满了欢声笑语，在此向他们表达我的感激和不舍之情！此外，我还要感谢己毕业离校的宋媛媛、左婷、光志瑞、赵蕊和王大蕾位师姐，在我初入师门的时候，是她们在科研和生活上也给了我很大的帮助，让我能快速融入了实验室这个大家庭，衷心地祝福“五朵金花”学业有成、工作顺利！最后，特别要感谢我的家人，正是他们的理解和支持，才使我能够在学校专心完成我的学业。北京交通大学硕士学位论文摘要摘要近年来，物流业在社会经济发展中发挥着越来越重要的作用，同时也带来了严重的能源和环境问题。合理规划物流车辆的配送路径被视为降低物流企业运营成本、

5、缓解能源短缺和环境污染的重要途径之一。本文以物流车辆节能配送路径优化问题为研究对象，综合考虑配送时间窗要求、车辆配载约束、载重和速度对车辆能耗因子的影响，构建整数规划模型，并利用改进的蚁群算法进行求解，以最少的能源消耗实现节能配送。本文的主要研究内容如下：首先，按照不同分类标准将车辆路径优化问题进行分类，并对常用算法的特点进行分析。其次，考虑货车受车厢尺寸和最大载重量的限制、车辆能耗因子受车速和货车载重的影响，分别构建三维装箱数学模型和车辆综合油耗计算模型。进而，以三维装箱模型为约束条件，以配送方案油耗最低为优化

6、目标，构建考虑三维装箱和时间窗约束的时间依赖型节能配送路径优化问题数学模型。再次，针对以上模型，对蚁群算法进行了如下改进：第一，在考虑客户点周边路网条件、货物需求特征的基础上，提出可将车辆临时停靠在道路另一侧的备选停靠点处，以减少因配送车辆只能停靠在客户所在道路一侧可能造成的迂回运输，进而减少能耗；第二，利用模拟退火算法求解三维装箱约束模型，在满足车辆载重约束的同时，也满足货物不相互重叠、先卸后装等约束；第三，以油耗为标准更新蚁群信息素浓度，达到逐步优化配送方案、降低油耗的目的；第四，基于初步优化结果，考虑车速对

7、车辆能耗因子的影响，结合路网动态交通信息，通过调整配送车辆从配送中心及各客户点的出发时刻，实现对配送方案总油耗的进一步优化。最后，利用北京市实际路网和动态交通数据，构造个不同客户点数量规模的配送案例，并采用以上所提出的数学模型和蚁群算法进行求解。计算结果表明，相对于传统方法，本文所提出的优化方法可使物流配送油耗量最多可降低。关键词：车辆路径问题；时间窗；时间依赖性；三维装箱；蚁群算法；油耗北京交通大学硕士学位论文’，北京交通大学硕士学位论文：北京交通大学硕士学位论文目录目录躲研宄背景及意义国内外研究现状研宂现状总

8、结研究内容与技术路线论文结构本章小结车辆路径优化问题概述问题的分类问题的优化算法精确算法传统启发算法智能优化算法几种算法的对比基本蚁群算法介绍基本原理实现步骤本章小结节能配送路径优化数学模型基本概念时间窗时间依赖性三维装箱约束问题描述基本假设数学模型简单节能配送路径规划数学模型北京交通大学硕士学位论文目录三维装箱模型综合油耗模型数学模型本章小结算法设计求解思路及流禾呈设置