配送路线的设计与优化

配送路线设计就是整合影响配送运输的各种因素，适时适当地利用现有的运输工具和道路状况，及时、安全、方便、经济地将客户所需的商品准确地送达客户手中。在配送运输路线设计中，需根据不同客户群的特点和要求，选择不同的路线设计方法，最终达到节省时间、运距和降低配送运输成本的目的。

（一）配送路线类型

1.往复式行驶路线。

往复式行驶路线指在货物运送过程中，车辆在两个物流结点之间往返运行的路线形式。根据汽车的行驶载运情况，行驶路线又可分为单程载往复式、回程载往复式和双程载往复式。

2.环形式行驶路线。

环形式行驶路线指车辆在由若干个物流结点组成的封闭回程路线中连续单向运行的行驶路线。具体有简单环形式、交叉或三角形式和复合环形式。

3.汇集式行驶路线。

汇集式行驶路线指车辆沿分布于运行路线上各物流结点依次完成相应的装卸作业，且每次的货物装（卸）量均小于该车核定载货量，直到整个车辆装满（卸空）后返回出发点的行驶线路。一般情况下，汇集式行驶路线为封闭路线，具体有3种形式：分送式、收集式和分送-收集式。

（二）确定配送路线的方法

1.方案评价法。

当对配送路线的影响因素较多，难以用某种确定的数学关系表达时，或难以以某种单项依据评定时，可以采取对配送路线方案进行综合评定的方法。综合评定方案以确定最优方案的步骤如下。

（1）拟定配送路线方案。以某一项较为突出和明确的要求作为依据，例如，以某几个点的配送准时性，或司机习惯行驶路线等拟定几种不同方案，方案中应包含路线发、经地点及车型等具体参数。

（2）对各方案引发的数据进行计算。计算如配送距离、配送成本、配送行车时间等数据，并作为评价依据。

（3）确定评价项目。决定从哪几方面对各方案进行评价，如动用车辆数、配送司机数、油耗、总成本、行车难易程度、准时性及装卸车难易程度等方面，都可作为评价依据。

（4）对方案进行综合评价。

2.最短路线法。

由一个供应点对一个客户的专门送货，称为直送式配送运输。从物流优化的角度看，直送式客户的基本条件是其需求量接近于或大于可用车辆的额定质量，需专门派一辆或多辆车一次或多次送货。因此，在直送情况下，货物配送追求的是多装快跑，选择最短配送路线，以节约时间、费用，提高配送效率。即直送式配送运输的物流优化，主要是寻找物流网络中的最短路线。

目前解决最短路线问题的方法有很多，现以位势法为例，介绍如何解决物流网络中的最短路线问题。已知如图2.3所示物流网络，各结点分别表示为A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K，各结点之间的距离如图所示，试确定各结点间的最短路线。

图2.3　物流网络示意图

寻找最短路线的步骤如下。

第一步，选择货物供应点为初始结点，并取其位势值为0，即VI=0。

第二步，考虑与I点直接相连的所有路线结点。设其初始结点的位势值为VI，则其终止结点J的位势值VJ可按下式确定：

式中：LIJ——I点与J点之间的距离。

第三步，从所得到的所有位势值中选出最小值，此值即为从初始结点到该点的最短距离，将其标在该结点旁的方框内，并用箭头标出该连线IJ，以此表示从I点到J点的最短路线走法。

第四步，重复以上步骤，直到物流网络中所有的结点的位势值均最小。

第五步，各结点的位势值表示从初始结点到该点的最短距离。带箭头的各条连线则组成了从初始结点到其余结点的最短路线。分别以各点为初始结点，重复上述步骤，即可得各结点之间的最短距离。

【例2.1】　在物流网络图2.3中，试寻找从供应点A到客户K的最短路线。

【解】　根据以上步骤，计算如下。

①取VA=0。(www.xing528.com)

②确定与A点直接相连的所有结点的位势值：

VB=VA+LAB=0+6=6

VE=VA+LAE=0+5=5

VF=VA+LAF=0+11=11

VH=VA+LAH=0+8=8

③从所得的所有位势值中选择最小值VE=5，并标注在对应结点E旁边的方框内，并用箭头标出连线AE。即

min｛VB，VE，VF，VH｝=min｛6，5，11，8｝=VE=5

④以E点为初始结点，计算与之直接相连的D、G、F点的位势值（如果同一结点有多个位势值，则只保留最小者）。

VD=VE+LED=5+2=7

VG=VE+LEG=5+14=19

VF=VE+LEF=5+4=9

⑤从所得的所有剩余位势值中选出最小者6，并标注在对应的结点F旁，同时用箭头标出连线AB，即

min｛VB，VH，VD，VG，VF｝=min｛6，8，7，19，9｝=VB=6

⑥以B点为初始结点，与之直接相连的结点有D、C点，它们的位势值分别为16和17。从所得的所有剩余位势值中取最小，即

min｛8，7，19，9，17｝=VD=7

将最小位势值7标注在与之相应的结点D旁边的方框内，并用箭头标出其连线ED。

如此继续计算，可得最优路线如图2.4所示，由供应点A到客户K的最短距离为24。

图2.4　最优路线图

依照上述方法，将物流网络中的每一结点当作初始结点，并使其位势值等于0，然后进行计算，可得所有结点之间的最短距离。

3.分送式配送运输。

分送式配送是指由一个供应点对多个客户的共同送货。该方法的使用条件是同一条路线上所有客户的需求量总和不大于一辆车的额定载重量。送货时，由一辆车装着所有　客户的货物，沿着一条精心挑选的最佳路线依次将货物送到各个客户手中，这样既保证按时按量将用户需要的货物送到，又节约了车辆，节省了费用，缓解了交通紧张的压力，并减少了运输对环境造成的污染。

4.节约里程法。

节约里程法的基本思想：设P0为配送中心，分别向用户Pi和Pj送货。P0到Pi和Pj的距离分别为d0i和d0j，两个用户Pi和Pj之间的距离为dij，送货方案只有两种，即配送中心P0向用户Pi、Pj分别送货和配送中心P0向用户Pi、Pj同时送货，如图2.5所示。

图2.5　往返送货和巡回送货

方案1的配送路线为P0→Pi→P0→Pj→P0，配送距离为d1=2d0i+2d0j；

方案2配送路线P0→Pi→Pj→P0，配送距离为d2=d0i+d0j+dij。

显然，d1不等于d2，我们用s表示里程节约量，即方案2比方案1节约的配送里程为