車輛路徑問題的仿真模型及優(yōu)化方法研究.pdf

1、車輛路徑問題是物流管理領(lǐng)域關(guān)注的熱點和難點問題之一。如何合理地安排車輛、行車路徑和出行時間，以最低成本將貨物準(zhǔn)時送達客戶，實現(xiàn)物流配送系統(tǒng)高效低成本地運作，這是多年來困擾學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的難題。本文從仿真的角度來探討車輛路徑問題的求解，利用物流系統(tǒng)仿真平臺 eM-Plant，建立求解車輛路徑問題的仿真模型；針對仿真模型求解效率不高及在傳統(tǒng)仿真優(yōu)化方法中仿真與優(yōu)化相互獨立的缺陷，將仿真與優(yōu)化兩個關(guān)鍵環(huán)節(jié)有機結(jié)合和融和，改進仿真優(yōu)化方法，提出

2、了基于啟發(fā)式變換的仿真優(yōu)化的原理及求解方法；最后實現(xiàn)了車輛路徑問題的仿真優(yōu)化軟件系統(tǒng)并通過算例對上述方法進行了驗證。本文的具體研究工作如下： (1)車輛路徑問題仿真模型的構(gòu)建。對車輛路徑問題的難點進行分析，建立具有多個隨機約束條件的車輛路徑問題的數(shù)學(xué)模型。針對其難以求解的困難，提出了面向?qū)ο蟮能囕v路徑問題仿真模型的總體結(jié)構(gòu)，并基于物流系統(tǒng)仿真平臺 eM-Plant 構(gòu)建了車輛路徑問題的仿真模型。 (2)基于啟發(fā)式變換的車

3、輛路徑問題的仿真優(yōu)化方法研究。提出了物流配送系統(tǒng)中車輛路徑問題仿真優(yōu)化體系結(jié)構(gòu)；將仿真與優(yōu)化環(huán)節(jié)有機融合，提出基于啟發(fā)式變換的仿真優(yōu)化的原理，利用矩陣分析和變換實現(xiàn)了仿真優(yōu)化過程的啟發(fā)式變換，利用啟發(fā)式運行規(guī)則對仿真運行的參數(shù)進行分析，通過矩陣變換改進優(yōu)化搜索策略并求出車輛路徑問題的最優(yōu)解或滿意解。 (3)車輛路徑問題的仿真優(yōu)化軟件系統(tǒng)研究與算例驗證。設(shè)計并實現(xiàn)了車輛路徑問題仿真優(yōu)化軟件系統(tǒng)；并通過算例驗證了基于 eM-Plan

4、t 的車輛路徑問題的仿真模型和基于啟發(fā)式變換的仿真優(yōu)化方法的有效性。實驗結(jié)果表明，基于矩陣變換的仿真優(yōu)化方法具有良好的穩(wěn)定性和求解效率較高的優(yōu)勢。 本項研究是仿真技術(shù)、運籌學(xué)及組合優(yōu)化等學(xué)科理論和方法的交叉與滲透，為求解車輛路徑問題這一 NP-hard 問題進行了有益的探索。其研究成果可以為物流配送系統(tǒng)提供決策支持，對于物流企業(yè)降低物流成本具有重要的現(xiàn)實意義；對于求解電子商務(wù)環(huán)境下物流配送這類多目標(biāo)動態(tài)規(guī)劃問題也具有重要的理論價