張 赫 王 煒 孫愛娜

（大連海事大學(xué)交通運(yùn)輸管理學(xué)院1） 大連 116026） （東南大學(xué)交通學(xué)院2） 南京 210096）

0 引 言

在物流配送活動(dòng)中，配送車輛的路線問題及配貨優(yōu)化問題［1］是配送合理化的核心問題，對(duì)于企業(yè)提高服務(wù)水平、降低物流成本、增加經(jīng)濟(jì)效益的影響也最大.而且目前我國(guó)已有不少關(guān)于這方面的研究，如：馮牧、丁玉章［2］對(duì)上海便利店的連鎖公司的自動(dòng)配貨模式進(jìn)行了分析；曾傳華，楊偉，石宣化［3］對(duì)汽車運(yùn)輸企業(yè)倉(cāng)儲(chǔ)管理信息系統(tǒng)進(jìn)行了相關(guān)研究；劉洪南等［4］對(duì)配貨堆碼技術(shù)在倉(cāng)儲(chǔ)運(yùn)輸企業(yè)中的應(yīng)用進(jìn)行了研究；趙建有等［5］對(duì)公路貨物運(yùn)輸動(dòng)態(tài)跟蹤系統(tǒng)監(jiān)控中心應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行了研究；衛(wèi)紹元等［6］對(duì)公路貨物運(yùn)輸管理信息系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究；李智，董傲霜［7］在對(duì)虛擬物流信息平臺(tái)中特點(diǎn)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上對(duì)智能配貨的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了分析；閻慶［8］等對(duì)物流配送中心的管理信息系統(tǒng)進(jìn)行了研究.但他們的研究對(duì)于現(xiàn)代城市的路網(wǎng)信息系統(tǒng)資源與公路車輛配貨的整合并沒有做到最完善.為實(shí)現(xiàn)成本最小化和效益最大化的根本目的，配送和城市路網(wǎng)信息一體化將是現(xiàn)代物流配送的發(fā)展方向，因此對(duì)配送和路網(wǎng)信息一體化下的車輛配貨問題進(jìn)行研究是具有重要的理論價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義的.

1 公路貨運(yùn)車輛行程時(shí)間預(yù)測(cè)

由于智能運(yùn)輸系統(tǒng)（ITS）在物流運(yùn)輸企業(yè)的廣泛應(yīng)用，使得這些企業(yè)的物流配貨過程趨于智能化管理.其智能化管理的過程就是將企業(yè)的配貨過程與實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的車輛信息有效地結(jié)合起來，通俗地講就是利用企業(yè)現(xiàn)有的貨源及貨物數(shù)量為實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)地到達(dá)物流企業(yè)貨運(yùn)站的車輛進(jìn)行配貨.為了獲取實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的車輛信息，就必須對(duì)企業(yè)車輛的行程時(shí)間進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的預(yù)測(cè).目前，關(guān)于行程時(shí)間預(yù)測(cè)已有不少研究.基本上可分為兩大類，一類是綜合模型，其適應(yīng)性強(qiáng)，但所需的交通參數(shù)較多.一類為基于路段上的時(shí)間預(yù)測(cè)模型，其適應(yīng)性弱，但模型簡(jiǎn)單而且易于標(biāo)定.

在本文關(guān)于行程時(shí)間的預(yù)測(cè)是采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造了行程時(shí)間實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)模型［9－13］.

基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的行程時(shí)間預(yù)測(cè)模型的結(jié)構(gòu)見圖1.

圖1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的行程時(shí)間預(yù)測(cè)模型

2 車輛配貨模型優(yōu)化模型研究

2.1 配貨優(yōu)化方法的基本思想

在實(shí)際業(yè)務(wù)中，會(huì)存在一定數(shù)量的各類運(yùn)輸工具等待貨物，也會(huì)存在一定數(shù)量的各種貨物等待運(yùn)輸.因此用哪種運(yùn)輸工具，裝哪種貨物本身就是一個(gè)合理分配運(yùn)輸工具的問題［14－16］.本文首先應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)的行程時(shí)間結(jié)果，推測(cè)出未來時(shí)刻到達(dá)公路貨運(yùn)站的車輛數(shù)，并據(jù)此對(duì)公路配貨優(yōu)化模型進(jìn)行研究.

假設(shè)有m種車型，第i型車輛數(shù)為Ai（i＝1，2，…，m），按貨運(yùn)計(jì)劃在一定時(shí)間內(nèi)需要運(yùn)出n種不同的貨物，每種貨物的運(yùn)量為Qi（j＝1，2，…，n），第i型車裝第j種貨物的技術(shù)定額為Pij，如果i型車不能裝運(yùn)第j種貨物，則Pij＝0.現(xiàn)有解決問題是如何分配這些車輛去裝貨，使車輛的平均凈載重達(dá)到最大，即用最少的車輛完成盡可能多的貨運(yùn)量.據(jù)此可建立如下形式的線性規(guī)劃模型

約束條件為

1）保證各型車裝載某種貨物的噸數(shù)應(yīng)當(dāng)?shù)扔谶@種貨物的運(yùn)輸噸數(shù)

2）車輛數(shù)與行程時(shí)間關(guān)系

式中：假設(shè)動(dòng)態(tài)配貨方案間隔為T，則ΔAi是根據(jù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)的行程時(shí)間，計(jì)算出的到達(dá)場(chǎng)站的剩余時(shí)間小于T的第i型車的車輛數(shù)；Ai是n時(shí)刻第i型車的車輛數(shù).

3）所有自變量不能為負(fù)值

式中：K為目標(biāo)函數(shù)，裝載多種貨物的所使用的車輛數(shù)；xij為自變量，分配i型車裝載j種貨物的車輛數(shù)；ω為車輛實(shí)載率.其他符號(hào)所代表的涵義如前所述.

2.2 配貨優(yōu)化方法的計(jì)算步驟

本文采用解乘數(shù)法對(duì)物流企業(yè)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)配貨優(yōu)化過程進(jìn)行研究，其計(jì)算步驟如下.

1）建立初始方案；

2）確定剩余或不足行；3）計(jì)算解乘數(shù)r；4）變換矩陣；5）調(diào)整方案；6）對(duì)第一次改進(jìn)方案，重復(fù)第2至5步，直至最后得最優(yōu)方案.

3 實(shí)例應(yīng)用

由于本文是基于實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的車輛行程時(shí)間來研究物流場(chǎng)站動(dòng)態(tài)配貨優(yōu)化模型，所以在本文的實(shí)例計(jì)算過程當(dāng)中，與車輛行程時(shí)間相關(guān)的到達(dá)物流場(chǎng)站的車輛數(shù)以及場(chǎng)站實(shí)時(shí)的貨運(yùn)量均為變量.

在本例當(dāng)中是結(jié)合大連市某物流運(yùn)輸企業(yè)在某一時(shí)刻的車輛數(shù)以及貨運(yùn)量來研究車輛動(dòng)態(tài)配貨優(yōu)化模型的，應(yīng)用上述解乘數(shù)法以及VB軟件進(jìn)行模擬，結(jié)果見圖2.

4 結(jié)束語

利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測(cè)方法對(duì)物流運(yùn)輸企業(yè)貨運(yùn)車輛路段行程時(shí)間進(jìn)行了預(yù)測(cè).然后，利用解乘數(shù)法的基本思想并結(jié)合實(shí)例應(yīng)用相關(guān)軟件對(duì)公路物流運(yùn)輸企業(yè)的配貨優(yōu)化模型進(jìn)行了研究.此研究成果對(duì)于物流運(yùn)輸企業(yè)提高服務(wù)水平、降低物流成本、增加經(jīng)濟(jì)效益，具有重要的理論價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義.

圖2 企業(yè)貨運(yùn)場(chǎng)站分布界面

［1］王 煒，徐吉謙，楊 濤，等.城市交通規(guī)劃理論及其應(yīng)用［M］.南京：東南大學(xué)出版社，1998.

［2］馮 牧，丁玉章.談?wù)勛詣?dòng)配貨系統(tǒng)［J］.信息與電腦，2000（10）：23－25.

［3］曾傳華，楊 偉，石宣化.汽車運(yùn)輸企業(yè)倉(cāng)儲(chǔ)管理信息系統(tǒng)研究［J］.四川工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2001（4）：4－7.

［4］劉洪南.配貨堆碼技術(shù)在倉(cāng)儲(chǔ)運(yùn)輸企業(yè)中的應(yīng)用［J］.包裝工程，2003，24（3）：63－66.

［5］趙建有.公路貨物運(yùn)輸動(dòng)態(tài)跟蹤系統(tǒng)監(jiān)控中心應(yīng)用技術(shù)［J］.長(zhǎng)安大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2004，24（5）：85－89.

［6］衛(wèi)紹元.公路貨物運(yùn)輸管理信息系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)［J］.遼寧工學(xué)院學(xué)報(bào)，2006，24（4）：243－245.

［7］李 智，董傲霜.虛擬物流信息平臺(tái)中智能配貨的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)［J］.沈陽工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2003（3）：42－44.

［8］閻 慶.物流配送中心管理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)［D］.合肥：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)，2004.

［9］羅積玉，邢 瑛.經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)分析方法及預(yù)測(cè)［M］.北京：清華大學(xué)出版社，1987.

［10］張 赫，楊兆升，王 煒.基于實(shí)時(shí)交通流信息的中心式動(dòng)態(tài)路徑誘導(dǎo)系統(tǒng)行車路線優(yōu)化技術(shù)研究［J］.公路交通科技，2004，19（9）：91－94.

［11］張 赫，楊兆升，李貽武.無檢測(cè)器交叉口交通流量預(yù)測(cè)方法綜合研究［J］.公路交通科技，2002，19（1）：91－95.

［12］張 赫.單點(diǎn)混合交通自適應(yīng)信號(hào)控制技術(shù)研究［D］.南京：東南大學(xué)，2005.

［13］初連禹.動(dòng)態(tài)路徑誘導(dǎo)系統(tǒng)理論和實(shí)施技術(shù)研究［D］.長(zhǎng)春：吉林工業(yè)大學(xué)，1999.

［14］孫家慶.物流運(yùn)輸組織與管理［M］.大連：大連海事大學(xué)出版社，2004.

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