运输车辆调度优化的研究和实现

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摘要：通过对车辆调度问题进行数学分析，提出了简单实用的车辆调度算法，为实现计算机半智能执行调度任务，设计了车辆的分配及优化方案。对物流配送企业实现计算机配送调度，降低成本和提高物流经营管理水平具有一定的参考价值。

关键词：车辆调度；物流；优化方案

中图分类号：F513.2 文献标识码:A 文章编号:1005-6432(2008)36-0076-02

Research and Accomplishment of Haulage Vehicle Scheduling Optimization

Jiang Hua1 Yi Zhengjiang2

(1.School of Information Engineering,Jiaozuo University; 2.School of Economics and Management, Jiaozuo University)

Abstract: Through the mathematical analysis for the vehicle scheduling problem, this paper made simple and practicalvehicle scheduling algorithm. To achieve the implementation of computer-smart scheduling tasks, we designed the program ofvehicle scheduling optimization. This program realizes distribution scheduling with computer to the logistics and distributionenterprise, reduce costs and improve logistics management level have a certain reference value.Key Words: vehicle scheduling; logistics; optimization program

一、前言

电子商务广阔的发展前景和连锁商业的迅速发展为物流配送提供了发展契机，以往采取的手工作业或简单的计算机作业处理方式已经不能满足迅速发展的业务要求。随着物流网络规模的扩大，物流量的急剧增加，企业在进行物流配送时面临一系列的问题。综合人和计算机两方面优势的配送调度系统能有效地辅助处理配送过程中大量的决策问题，因此，是解决这一系列问题的良好方案。

本文以对整车物流配送的企业提供智能化、决策化支持为目标，提出以整车调度优化为目的的数学分析模型；然后讨论了基于J2EE的轻量级Web软件系统框架；最后对建立计算机实现整车调度优化系统进行了初步设计。

二、车辆物流的技术环境

车辆物流是集现代运输、仓储、保管、搬运、包装、产品流通及物流信息于一体的综合性组织和管理。车辆整车及其零部件的物流是各个环节必须高度有效衔接的高技术行业，主要包括车辆滚装物流技术、整车物流信息技术、采购与JIT、生产供应技术等方面。

(1)滚装物流技术。滚装物流实际上是一种和车辆运输紧密相关的物流技术，利用车辆自身具有移动作业能力的特点，结合其他的运输方式组合而成的运输方式。目前常见的有：车辆-车辆模式、集装箱-车辆模式、轮船-车辆模式、火车-车辆模式等。这些运输模式形式多样，特点各异。

(2)整车物流信息技术。现代物流是以信息技术、电子技术为代表的高科技所支撑的集成化体系。信息化、智能化、集成化及专业化是现代物流的发展方向。广泛采用GPS和GIS技术，可以优化驳运车运输体系，降低物流运输成本，包括随时随地、方便快捷地了解驳运车的最新状况，就近调度，赢得更多时间；充分利用回程运力资源，实时跟踪调度单、订单及商品车的状态等。

(3)采购与J I T生产供应物流技术。主要包括相应的设施设备和信息系统。在运输工具配备上，使用专用的巷道式堆垛机和拣选叉车结合作业，在信息系统方面，仓储管理系统采用中央控制、计算机网络化和仓储自动识别系统相结合的方式，将可以通过网络与车辆生产厂进行实时的信息交换，接收生产计划和J I T配送订单，进行J I T生产供应，并及时反馈配送执行情况。

三、调度优化模型的数学描述

1.需求描述

车辆调度优化模型属于实时决策范畴，其系统运行模式通常是：

(1)调度系统通过各种方式(E D I，手工生成，系统自生成……)不断获得新的客户运输调度指令。

(2)每隔一个时间段，系统被触发运行一次优化模型，完成一个波次的预调度，把调度指令根据模型设置的若干规则分解成可实际操作的调度计划。

(3)最后，系统调度人员确认预调度计划，调度计划得到真正执行，进入实体运作阶段，直至计划成功实施或者失败系统重新生成调度指令，进入上面的循环。

2.模型数学描述

模型符号说明：

(1)Xi变量，表示是／否选择第i个Column(1／0)；

(2)Rij(或Pij ) ，表示第i个Col u m n，行集合R(或P)中第j行的值；

(3)Si(或Fi)，表示第i个Column，行S（或F）；

(4)Gj，j=1～np，表示需要完成的每种运输需求的数量，数据排列顺序和装载方式中P集合内的数据排列顺序相同；

目标和约束

[目标函数]

其中， 为各项权重。

运输量：

优先级程度：

[约束条件]

每辆真实运输工具都有相应的装载计划。

运输工具完成总的运输任务＋虚拟运输工具完成总的运输任务＝需求

四、系统总体结构

以某物流运输有限公司的整车运输调度业务需求为例，设计和实现整车调度优化系统。整车调度优化系统属于该物流公司整车调度业务系统的一部分，对原来系统中的若干人工处理业务进行规范和优化，并最终替代手工调度作业，由于该模型系统囊括了调度业务中的核心作业，优化模型系统逐渐变为整个系统的核心模块。

1.车辆调度系统的总体结构

在物流业务中的位置，核心整车调度系统可以简单的看做：物流系统(T M S)从客户处获得整车订单，合理安排分供方的运输工具把商品车运送到指定的仓库或经销商。在TMS内部，系统包括若干功能子模块，如图1所示。核心业务模块主要是订单管理子系统和调度单管理子系统(图中核心位置表示)；支持子系统主要包括系统基础数据信息采集，人员权限信息设置，系统安全管理等功能；B I子系统包含所有业务报表的描述；系统还包括若干其他子系统，来完成业务数据转换，定时数据同步，系统监控等工 作。

2.系统实现框架原理

系统实现采用当前比较流行的框架体系，如图2所示，前端表现层采用Turbine＋Velocity实现Web MVC访问模式，主体采用S p r i n g框架做业务层的整合，分为AO(Application Object)和Manager两个逻辑访问层，AO层主要为整合各业务对象提供的服务，向前台M VC层提供事务级的应答请求，M a n a g e层则负责各个业务对象本身的业务功能实现，并向数据访问层提交或请求数据；数据访问层基于ORM产品IBatis来实现O/R Mapping和数据库访问，向业务层提供细粒度的数据读写实现接口。三层间的对象访问通过Spring IOC容器实现依赖的解耦，容器在对象生成时提供该对象所需要的依赖对象或资源。

图2 系统结构图

五、结束语

当前，全球市场竞争越来越激烈，我国物流企业必须合理地优化货物的调度方案，充分利用企业内外部可用资源，以降低运输成本、提高运输质量，获取更好的经济效益，才能在激烈的竞争中立于不败之地。整车物流企业计划调度技术的研究，正是解决这些问题的主要途径之一。

作者单位：

姜　桦 焦作大学信息工程学院

易正江 焦作大学经济管理学院

参考文献：

[1]宋国宁,蒋新松.大型过程工业自动化全过程体系结构[J].信息与控制,1994,23(2):60-78.

[2]罗焕佐,宋国宁,等.流程企业智能排产与优化调度技术[J].计算机集成制造系统,2003,11(1):980-986.

[3]李苏剑,常志明.MRP系统下的物流管理[J].企业物流,2000,(6):10-12.