車(chē)輛路徑問(wèn)題的仿真模型及優(yōu)化方法研究.pdf

1、車(chē)輛路徑問(wèn)題是物流管理領(lǐng)域關(guān)注的熱點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題之一。如何合理地安排車(chē)輛、行車(chē)路徑和出行時(shí)間，以最低成本將貨物準(zhǔn)時(shí)送達(dá)客戶(hù)，實(shí)現(xiàn)物流配送系統(tǒng)高效低成本地運(yùn)作，這是多年來(lái)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(lái)探討車(chē)輛路徑問(wèn)題的求解，利用物流系統(tǒng)仿真平臺(tái) eM-Plant，建立求解車(chē)輛路徑問(wèn)題的仿真模型；針對(duì)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(dú)立的缺陷，將仿真與優(yōu)化兩個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)有機(jī)結(jié)合和融和，改進(jìn)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(shí)現(xiàn)了車(chē)輛路徑問(wèn)題的仿真優(yōu)化軟件系統(tǒng)并通過(guò)算例對(duì)上述方法進(jìn)行了驗(yàn)證。本文的具體研究工作如下： (1)車(chē)輛路徑問(wèn)題仿真模型的構(gòu)建。對(duì)車(chē)輛路徑問(wèn)題的難點(diǎn)進(jìn)行分析，建立具有多個(gè)隨機(jī)約束條件的車(chē)輛路徑問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型。針對(duì)其難以求解的困難，提出了面向?qū)ο蟮能?chē)輛路徑問(wèn)題仿真模型的總體結(jié)構(gòu)，并基于物流系統(tǒng)仿真平臺(tái) eM-Plant 構(gòu)建了車(chē)輛路徑問(wèn)題的仿真模型。 (2)基于啟發(fā)式變換的車(chē)

3、輛路徑問(wèn)題的仿真優(yōu)化方法研究。提出了物流配送系統(tǒng)中車(chē)輛路徑問(wèn)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(jī)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(shí)現(xiàn)了仿真優(yōu)化過(guò)程的啟發(fā)式變換，利用啟發(fā)式運(yùn)行規(guī)則對(duì)仿真運(yùn)行的參數(shù)進(jìn)行分析，通過(guò)矩陣變換改進(jìn)優(yōu)化搜索策略并求出車(chē)輛路徑問(wèn)題的最優(yōu)解或滿(mǎn)意解。 (3)車(chē)輛路徑問(wèn)題的仿真優(yōu)化軟件系統(tǒng)研究與算例驗(yàn)證。設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了車(chē)輛路徑問(wèn)題仿真優(yōu)化軟件系統(tǒng)；并通過(guò)算例驗(yàn)證了基于 eM-Plan

4、t 的車(chē)輛路徑問(wèn)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(shí)驗(yàn)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(shì)。 本項(xiàng)研究是仿真技術(shù)、運(yùn)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(chē)輛路徑問(wèn)題這一 NP-hard 問(wèn)題進(jìn)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(duì)于物流企業(yè)降低物流成本具有重要的現(xiàn)實(shí)意義；對(duì)于求解電子商務(wù)環(huán)境下物流配送這類(lèi)多目標(biāo)動(dòng)態(tài)規(guī)劃問(wèn)題也具有重要的理論價(jià)