学生实训511实训7配送线路优化设计实训精.docx
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学生实训511实训7配送线路优化设计实训精
实训0501：
配送线路优化设计实训
实训目标：
1、能根据给出的配送中心与单个客户之间的路线图及图中各节点之间的综合成本数值，找到配送中心与单个客户之间的成本最小路线并计算出此路线成本的数值。
2、能够在配送中心现有送货车辆能力及实际送货成本限定的前提下，规划出配送中心往各个客户送货综合成本最低的送货网络路径图。
实训内容：
1、某配送中心与某单个客户之间成本最小路线规划及最小成本数值计算
2、在配送中心现有车辆送货能力及车辆单趟送货成本有限定的前提下，为配送中心向多个客户送货规划若干条送货线路，并使各条线路的总成本数最小。
环境要求：
普通多媒体机房教室
情境描述：
实训第1部分情境：
某连锁超市的配送中心位于城市边缘的郊区，但超市的一家门店位于繁华的城市中心区，因此负责送货路线规划的计划调度员要规划出配送中心到这个门店的送货成本最低的路线。
最初按交通图所示里程最短的线路进行送货，见下图：
图中O代表配送中心，A代表门店，V1—V4代表要经过的关键节点（如主要道路的交叉路口、立体交叉互通枢纽等），连线边上的数值代表每一路段的里程，图中绿线连接的O-V1-V4-A为里程最短线路。
但很快发现里程最短并不意味着成本最低，因为里程最短这条路有一条新建的大桥（图中V4点与A点之间黑色加粗部分）来回都要收取通行费，这条路是城区主干道且建成时间较长通行条件较差，越往城中心走道路拥堵越严重，每趟送货产生的油耗、车辆送货时间占用、送货人员工作时间等综合成本超出了正常水平，并且多次发生没按门店的要求时间送达的情况。
因此计划调度员对每一条能从O到A的线路都进行了实地勘察记录，并综合考虑每条送货线路的里程、时间、车辆耗损，得出了每条线路每一个路段的送货运行成本，汇总出了一张从配送中心到此门店的送货路径数据图（见实训资料1）。
现在计划调度员要依据此图，找出配送中心与该门店之间送货成本最低路径。
实训第2部分情境：
该配送中心除为该门店送货外，还为其他地区的9个门店送货，按照实训第1部分的方法，计划调度员找到了配送中心到每个门店的成本最低线路（见实训资料2），但配送中心的送货资源有限，不能为每个门店单独送货，只能一辆车一趟为几个门店循环送货。
这样从一个门店到另一个门店之间也要找到成本最低的线路，因此同样采用实训第1部分的方法，找到了两两门店之间的成本最低线路并计算出了数值（见实训资料2）。
现在，计划调度员要规划从配送中心出发为各个门店循环送货后最终回到配送中心的送货路线总规划图并且总送货成本要最低。
实训组织形式：
学生独立完成实训过程。
实训资料：
1、配送中心与位于城中心门店之间的网络路线图，图中O代表配送中心，A代表门店，V1—V4代表要经过的关键节点（如主要道路的交叉路口、立体交叉互通枢纽等），连线边上的数值代表每一路段送货运行的最低成本值。
2、配送中心的配送网络，见下图。
图中O点为配送中心，A—J为要送货的门店，共10个门店。
括号内为配送货物重量（单位：
公斤），线路边上的数字为配送中心送货到各门店的最低成本值。
配送中心到各门店及两两门店之间的成本最低线路数值表
O
A
10
A
B
9
4
B
C
7
9
5
C
D
8
14
10
5
D
E
8
18
14
9
6
E
F
8
18
17
15
13
7
F
G
3
13
12
10
11
11
6
G
H
4
14
13
11
12
12
8
2
H
I
10
11
15
17
18
18
17
11
9
I
J
7
4
8
13
15
15
15
10
11
8
工作流程：
计算配送中心与某一个门店之间的最小成本线路→计算配送中心到其它门店及两两门店之间的最小成本线路数值（此步骤采用与上一步骤相同的计算方法均可计算出来，考虑实训时间限制，计算过程从略，直接给出数据表）→规划从配送中心出发（最后还要回到配送中心），在货车载重及单趟送货总成本限制下单趟可送货门店最多的线路→把计算出的各条送货线路标示出来，形成一张送货路径规划图。
实训步骤：
1、根据实训资料1给出的配送中心与城中心门店之间的网络路径图，找出配送中心（O点）到这个门店（A点）之间成本最低线路并算出成本值。
第一步：
O点是原始已解节点，从配送中心O点出发，可以走V1、V2两个节点，由于OV1＝3、OV2＝11，因此选择走OV1线路，V1成为已解节点，见下图。
第二步：
与O、V1两个已解节点相连的未解节点有V2、V3、V4，可选择的送货路线为：
O-V1-V4、O-V1-V3、O-V2，相应的送货成本值为：
O-V1-V4＝3+1＝4
O-V1-V3＝3+7＝10
O-V2＝11
O-V1-V4线路的成本最少，因此V4成为已解节点，见下图。
第三步：
与O、V1、V4三个已解节点相连的未解节点有V2、V3、A，可选择的送货路线为：
O-V1-V4-A、O-V1-V4-V3、O-V1-V3、O-V2，相应的送货成本值为：
O-V1-V4-A＝3+1+8＝12
O-V1-V4-V3＝3+1+3＝7
O-V1-V3＝3+7＝10
O-V2＝11
O-V1-V4-V3线路的成本最少，因此V3成为已解节点，见下图。
第四步：
与O、V1、V4、V3四个已解节点相连的未解节点有V2、A，可选择的送货路线为：
O-V1-V4-V3-A、O-V1-V4-V3-V2、O-V1-V3-A、O-V1-V3-V2、O-V2，相应的送货成本值为：
O-V1-V4-V3-A＝3+1+3+4＝11
O-V1-V4-V3-V2＝3+1+3+1＝8
O-V1-V3-A＝3+7+4＝14
O-V1-V3-V2＝3+7+1＝11
O-V2＝11
O-V1-V4-V3-V2线路的成本最少，因此V2成为已解节点，见下图。
第五步：
与O、V1、V4、V3、V2五个已解节点相连的未解节点只有A，可选择的送货路线为：
O-V1-V4-V3-A、O-V1-V4-V3-V2-A、O-V1-V3-A、O-V1-V3-V2-A、O-V2-A、O-V1-V4-A，相应的送货成本值为：
O-V1-V4-V3-A＝3+1+3+4＝11
O-V1-V4-V3-V2-A＝3+1+3+1+2＝10
O-V1-V3-A＝3+7+4＝14
O-V1-V3-V2-A＝3+7+1+2＝13
O-V2-A＝11+2＝13
O-V1-V4-A＝3+1+8＝12
O-V1-V4-V3-V2-A线路的成本最少，因此这条线路是配送中心与该门店之间成本最低的送货线路，线路的送货成本数值为10，见下图。
最后通过与实训情境中里程最短路线O-V1-V4-A的成本比较一下，里程最短路线的成本为12，成本最小路线O-V1-V4-V3-V2-A的成本为10。
2、该配送中心除为该门店送货外，还为其他地区的9个门店送货，按照实训第1部分的方法，计划调度员找到了配送中心到每个门店的成本最低线路，但配送中心的送货资源有限，不能为每个门店单独送货，只能一辆车一趟为几个门店循环送货。
这样从一个门店到另一个门店之间也要找到成本最低的线路。
通过一段时间的努力，计划调度员找到了配送中心到每个门店的成本最低线路及两两门店之间的成本最低线路并计算出了数值。
配送中心的现有送货限制为：
只有额定载重分别为2吨和4吨两种厢式货车可供送货（即送货路线上各客户的货物总重小于2吨的使用2吨的车型，超过2吨的用4吨的车型，但送货路线上各门店的货物总重最多不超过4吨）考虑到达门店装卸后交付时间、送货路上时间、综合成本等因素，每辆车每次送货的成本不能超过30。
第一步：
配送中心到各门店及两两门店之间的成本最低线路数值表
O
A
10
A
B
9
4
B
C
7
9
5
C
D
8
14
10
5
D
E
8
18
14
9
6
E
F
8
18
17
15
13
7
F
G
3
13
12
10
11
11
6
G
H
4
14
13
11
12
12
8
2
H
I
10
11
15
17
18
18
17
11
9
I
J
7
4
8
13
15
15
15
10
11
8
根据“配送中心到各门店及两两门店之间成本最低线路的数值表（见上表）”和节约法的基本原理，计算出两两门店之间的节约成本。
计算方法是：
i,j是任意相邻两门店节点Oi=a，OJ=b，ij=c，则i—j节约的成本为：
a+b-c。
例如：
A，B两点的节约成本为，OA+OB-AB＝10+9-4＝15。
计算结果填入下表中。
A
B
15
B
C
8
11
C
D
4
7
10
D
E
0
3
3
10
E
F
0
0
0
3
9
F
G
0
0
0
0
1
5
G
H
0
0
0
0
0
4
5
H
I
9
4
0
0
0
1
2
5
I
J
13
8
1
0
0
0
0
0
9
J
4、根据上表中的出两两门店之间的节约成本计算结果，按节约成本大小顺序排列到下表中。
序号
连接点
节约里程
序号
连接点
节约里程
1
A—B
15
13
F—G
5
2
A—J
13
13
G—H
5
3
B—C
11
13
H—I
5
4
C—D
10
16
A—D
4
4
D—E
10
16
B—I
4
6
A—I
9
16
F—H
4
6
E—F
9
19
B—E
3
6
I—J
9
19
D—F
3
9
A—C
8
21
G—I
2
9
B—J
8
22
C—J
1
11
B—D
7
22
E—G
1
12
C—E
6
22
F—I
1
5、有了以上计算数据后就可以对初始的送货路线进行优化了。
下图是初始方案，从配送中心分别向各个门店节点送货，共有10条送货路线，总成本数为148，需载重2吨的货车10辆。
如下图所示。
6、按节约成本的大小顺序链接A-B,A-J,B-C,同时取消O—B、O-A路线,形成巡回路线,如下图所示。
这时配送路线共有7条，各条线路总成本为109，需要载重2吨的货车6辆，4吨的货车1辆。
见下图（图中绿色线条代表选中的线路，红色线条代表取消的线路，后续各图均同）。
由图可知,规划的配送路线1，装载货物3.6吨，成本为27。
7、按节约成本大小顺序,应该是C-D和D-E,C-D有可能并到二次解线路1中,但目前配送路线1已装载货物3.6吨运行成本为27公里，考虑到单车载重量和线路成本限制（每条线路成本不超过30）,配送路线1不能再增加送货门店,为此连接D-E,组成配送线路2,如下图所示。
其装载重量为1.8吨,成本22。
此时，共有配送线路6条，总成本99，需载重2吨的货车5辆，4吨的货车1辆。
8、下面的节约成本大小顺序是A-I、E-F,由于门店A己组合到配送线路1中，该线路不再增加新门店，故不连接A-I;连接E-F并入配送线路2中，并取消O-E线路，此时配送线路共有5条,如下图所示。
线路2的装载量为3.3吨,运行成本为29。
此时，共有配送线路5条，总运行成本为90，需载重2吨的货车3辆,4吨的货车2辆。
9、按节约成本顺序，接下来应该是I-J,A-C,B-J,B-D,C-E,但这些连接已包含在配送线路1或2中,不能再组合成新的线路。
再下来是F-G,可组合在配送线路2中，如下图所示。
此时，线路2的装载量为3.9吨,运行成本为30,这样共有4条线路,总成本为85,需载重2吨货车2辆,4吨的货车2辆。
10、接下来的节约成本顺序为G-H,由于受装载量及线路里程的限制，不再组合到线路2中，故连接H-I组成配送线路3,如下图所示,其装载量为1.3吨,运行成本为23,此时，形成最终方案，如下图。
共有三条配送线路，总成本为80,需载重2吨的货车1辆,4吨的货车2辆。
即最终规划出的配送线路为：
线路1，即O-J-A-B-C-O需1辆载重4吨的货车；
线路2,即O-D-E-F-G-O需1辆载重4吨的货车；
线路3,即O-H-I-O需1辆载重2吨的货车。
具体的送货路径图即如下所示。
实训报告：
学生根据实训过程及结果，结合相关理论知识撰写实训报告。
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