赵志威:基于TransCAD的车辆路径优化(VRP)二次开发应用
2013-09-04 11:07:24   来源:Tranbbs.com    评论:0 点击:

  物流信息化存在的问题,我们认为存在中间大、两头小,高端在优化仿真决策支持方面很弱,在低端现场端在数据采集和现场处理方面比较弱,自动化程度低,缺乏供应链上各环节的协调和互联,透明度差。国家对物流信息化这块也是非常重视,我们这里摘抄了几个国家对于物流信息化一些法律法规还有一些指导性的政策。由于我国物流企业规模及存在的问题,我国物流企业中60%都是中小企业,中小企业普遍存在的问题,就是缺乏资金,运输成本过高,透明度差,缺乏有效管理手段,技术水平低下,信息化水平低下,没有什么技术手段可以解决他们面临的一些问题。

  在物流配送问题上解决他们这些问题,在物流路径选择方面下手是一个很好的方法,可以降低他们一些运输成本,然后使他们成本更加透明,有效的对物流从运送环节一些管理,可能会对他们有所帮助。我们讲一下路径选择问题,物流配送过程中的线路问题是现代物流活动中的一项关键技术,由于目前国内相关面向中小企业的系统化、集成化的计算机软件系统较为鲜见,迫切需要采用先进的信息技术,将相关的理论研究与实践相结合,为现代物流归七管理提供最优解决方案。TransCAD是目前世界上最为流行的运输规划软件系统,拥有丰富的线路和物流模型。

  以上是我们为什么要做这个基于TransCAD二次开发来实现路径选择系统的一个背景。然后讲一下基于TC的VRP应用开发,车辆路线安排问题,前面张工也已经讲过了,可能没有讲这么细,TransCAD中线路问题的特征,有场站,场站的数目、位置,车辆,车辆的容量、成本、工作起始时间、司机休息区段、车辆类型及车辆数量、最长工作时间,客户,客户的需求、强制或灵活的时间窗、取货还是送货、出入限制、优先级,路线信息,路线最长长度,路线最长时间的一个限制。我们用TransCAD解决VRP问题实现的目标,运输车辆数量最小化,出行时间要最小化,出行距离最小化,总结来说,就是为了让企业成本最小化。

  这是车辆路线系统一个简单的拓扑关系,从场站到各个顾客配送的一个流程。TransCAD中的Vehicle Routing模型,提供了丰富的VRP解决方案,简单的经典VRP问题,多配送中心的VRP,带时间窗的VRP。经过二次开发能够处理的一些问题,是存在多于一个的仓库,并且商店可以被从所有的仓库中的任何一家出发的车辆服务,这是多仓库问题。然后是时间窗问题,一些或全部商店在收货时存在时间约束,比如商店可能要求货物在早上五点到七点运送,因为商店在八点开始营业。仓库也有时间限制,当地规定可能要求车辆出发时间不能早于早上七点,并且要求驾驶员在下午六点前完成他们一天的工作。像北京一些车辆在高峰时段不能进城,有这些限制。每个站点需要一定的服务时间,在很多情况下,每一个站点有一个独立于需求的固定的服务时间。利用,将货车拉入装载码头并由接收人验货需要一定时间,在一些线路安排问题中,通常存在依赖于站点需求而变动的服务时间。系统存在对路线总长度的限制,或路线总时间的限制,例如当运送外卖食品,可能要求路线总长度不超过一小时,因为超过一小时可能食物会变质。存在回程站点,例如车辆可能在运输运送任务后回收空集装箱,回程站点只有在路线中所经过的,一条路线既有送货站点又有取货站点,一个站点可能只要求送货或取货,或者两种兼有一条路线终点不在仓库,这通常归为开放终点路线,例如,一个驾驶员可能希望从一天的最后一个站点直接返回家而不是仓库,需要基于站点数量、出行距离或总体时间来平衡路线。这是属性表,仓库的属性,车辆的属性,客户的属性,大家可以看到,对仓库的属性,仓库的要求,车辆的配置,客户的需求进行一些编辑。这个是输出结果,我们可以对每辆车,每个路径,对它进行一个明细,大家可以看到在图上可以显示每辆车的一个路径,不同颜色代表不同车行驶的一个线路。

  下一步的工作就是开发混合产品问题,混合产品就是一些不同类型的产品必须使用同一辆车运送,或者一些车辆对于可以运输的货物有一定的限制。就像一些危险品的运输需要特殊车辆,对这些车辆有一些限制。规划线路中有部分预先确定好顺序的路线,比如有四个用户,其中三个用户必须是要被访问的,还可以额外再访问两个客户,或者是存在一些必须按照一定顺序来访问的站点,有几个站点可能你需要从远及近来访问或者从近及远来访问。使用者所需的其他约束问题,存在强加在被规划的路线上的。

  下一步我们结合GPS数据,实时查询显示车辆位置,当配送车辆偏离规划好的路线的时候,服务器自动报警,同时提示司机他已经偏离路径,让他再驶回我们原来规划好的路径。结合交通需求模型,对路况进行预测,以得到更准确、更快捷的车辆路径。结合交通动态仿真模型,实时监控路况,并做短时交通预测,做到路径的实时更新,同时提示司机依照新的路径行驶。我们大概的思路就是这样,我的汇报完了,谢谢大家!

 

责任编辑:吕圣霞

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