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车辆路径问题(Vehicle Routing Problem,VRP)是物流配送过程中的关键问题之一。随着物流配送行业竞争日益激烈和客户对物流配送时效性要求越来越高,对VRP的研究,尤其是对带时间窗车辆路径问题(Vehicle Routing Problem with TimeWindows,VRPTW)的研究具有很强的现实意义。不仅可以为顾客提供快捷、准时、安全、舒适的服务,而且有助于企业节约运输成本,改善车辆利用效率,实现资源的合理配置。VRPTW是一个NP-hard问题,当问题规模变大时,很难求得最优解。探讨如何经过少量的计算,得到一个相对满意的解,已成为现阶段学者研究的重点。
本文在详尽学习和研究了带时间窗车辆路径问题的基础上,设立一定的假设条件并根据配送中心的条件、道路状况及客户需求等实际情况,以配送及时性为先决条件,将配送距离作为目标函数的主要考虑因素,建立了带时间窗非满载车辆路径问题的数学模型。接着将用于求解旅行商问题的最近插入法进行改进,加入顾客的时间窗和车辆容量等限制,设计出一种求解该问题的启发式算法。该算法属于传统启发式方法的范畴,将其与一对一配送和基于节约算法的配送进行比较,结果表明该算法能有效解决VRPTW且具有实现简单、易于调整、能有效减少成本的优点。
理论联系实际,将算法应用到卷烟营销移动应用系统中,为客户经理访问零售户模块中的路径选择提供决策支持。卷烟营销移动应用系统融合了全球卫星定位系统(Global Positioning System,GPS)、地理信息系统(Geographic Information System,GIS)相关技术,并结合当前热门的Java EE6的JSF2.0+EJB3.0+JPA2.0框架实现了电子地图显示、实时位置监控、路径展示等功能。实现可视化提高了VRPTW的直观性、可靠性、安全性,并且改善了服务质量,提高了运输管理水平,有助于创造良好的经济效益。