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• 内容摘要：中山五桂山镇邮政快递配送路线优化研究【摘要】近年来，随着电子商务的发展以及网络销售的蓬勃兴起，快递行业也进入高速发展阶段。与此同时，伴随着快递行业竞争日益激烈，从众多同行业中脱颖而出就必须在物流作业的各个子环节降低成本，提高效率。而快递配送是整个物流作业的重要环节，配送路线影响着配送效率和服务质量，因此，对快递配送进行路线优化是非常必要的措施之一。本文首先在回顾国内外相关研究的理论基础上，阐述车辆路径问题和CW节约里程法、扫描算法的研究背景和思路。其次，结合快递末端配送的特点，分析当前五桂山镇邮政快递配送的现状。然后采用节约里程法和扫描算法两种方法进行优化，对CW节约里程法和扫描算法的原理、步骤做详细介绍，进而结合实例分析。而本文选择五桂山镇邮政快递企业作为研究对象，一是五桂山镇邮政配送网点只有一家，二是缩小区域范围更易提出最恰当的优化方法。最后选用五桂山镇代表性的地点作为数据来源，进行构建CW节约里程法的模型。根据两种优化方法得出最终的优化方案，进行对比分析。研究结果表明：(1）邮政快递配送路线的简约性、方便性影响配送效率。（2）采用CW节约里程法和扫描算法解决当前存在的问题有一定的效果，对于同类行业具有一定的参考价值。【关键词】邮政快递；配送路线问题；CW节约里程法；扫描算法ResearchonOptimizationofPostalExpressDeliveryRouteinWuguishanTownZhongshan[Abstract]ForthepastfewyeaWiththedevelopmentofecommerceandnetworksalesboomingexpressindustryenteredastageofrapiddevelopment。Atthesametimewiththeincreasinglycompetitiveindustryfrommanyintheindustrymustbeineachlinkoflogisticsoperatiotoreducecostsandimproveefficiency。Expressdeliveryisanimportantpartoftheentirelogisticsoperation。Thedistributionrouteaffectstheefficiencyandqualityofservice。Thereforeitisverynecessarytooptimizetherouteofexpressdelivery。FitlyThisarticlefitreviewstherelatedresearchbothathomeandabroadbasedonthetheoryvehicleroutingproblemandCWsavemileagemethodscanningtheresearchbackgroundandideasofthealgorithm。SecondlycombiningthecharacteristicsofexpressdeliveryattheendanalyzethecurrentstatusofpostaldeliveryinWuguishanTown。Thenthetwomethodsofmileagesavingmethodandscanningalgorithmareusedforoptimization。TheprinciplesandstepsofCWmileagesavingmethodandscanningalgorithmareintroducedindetailandthencombinedwithanexampleanalysis。AndthisarticlechoosesWuguishanTownpostaldeliverycompanyastheresearchobject。FitthereisonlyonepostdistributionnetworkinWuguishanTown。Seconditiseasiertoproposethemostappropriateoptimizationmethodbynarrowingthearea。FinallytherepresentativelocatioofWuguishanTownwereselectedasdatasourcestobuildthemodeloftheCWmileagesavingmethod。Basedonthetwooptimizationmethodsthefinaloptimizatiochemeisobtainedandcomparedforanalysis。Theresultsshowthat:(1)Thesimplicityandconvenienceofpostalexpressdeliveryroutesaffecttheefficiencyofdelivery。(2)UsingtheCWmileagesavingmethodandscanningalgorithmtosolvecurrentproblemshasacertaineffectandhascertainreferencevaluefoimilarindustries。[Keywords]postaldeliveryroutingproblemCWmileagesavingmethodscanningalgorithm目录1前言11。1研究背景11。2研究意义21。3文献综述21。3。1车辆路线问题国外研究现状21。3。2车辆路线问题国内研究现状31。4研究内容和研究方法51。4。1研究内容51。4。2研究方法51。5本文创新点62理论基础72。1配送概述72。1。1快递末端配送内涵及特点72。1。2配送路线优化的意义及原则82。1。3影响配送路线选择的因素82。2车辆路径问题相关理论92。2。1车辆调度问题理论概况92。2。2车辆路径问题理论概况92。2。3运用VRP模型考虑的问题102。3配送路线优化方法相关理论112。3。1配送路线问题优化方法112。3。2常见的配送路线优化比较122。4配送运输基本作业流程122。5车辆路线优化模型及参数说明132。6模型构建143中山五桂山镇邮政快递配送路线现状分析153。1五桂山镇邮政快递配送路线相关数据153。1。1五桂山镇邮政快递配送网点布局153。1。2五桂山镇邮政快递配送点数据153。1。3五桂山镇邮政快递配送车辆及配送量数据173。2五桂山镇邮政快递配送路线运行现状183。3五桂山镇邮政快递配送路线存在的问题194基于节约里程法的中山五桂山镇邮政快递配送路线优化分析214。1节约里程法相关内容214。1。1节约里程法的原理214。1。2节约里程法的基本步骤224。2利用节约里程法对配送路线进行优化错误!未定义书签。4。3节约里程法优化结果方案285基于扫描法的中山五桂山镇邮政快递配送路线优化分析295。1扫描法相关内容295。1。1扫描算法的原理295。1。2扫描算法的基本步骤295。2利用扫描算法对配送路线进行优化295。3扫描算法优化结果方案356结论与展望376。1结论376。2建议396。3展望39参考文献41致谢431前言1。1研究背景在当代，快递企业为了能在众多同行业中获得竞争优势，纷纷采取不同的方法实现资源优化配置的“第三利润源”。近年来，传统龙头国营企业中国邮政速递物流受到民营快递企业兴起的冲击，运营现状越来越严峻。为了能在行业中保持优势，提高邮政快递的竞争力，中国邮政速递物流必须对现状进行调整。根据中国物流与采购联合会发布的最新数据，在2019年111月，邮政行业业务收入共完成8681。5亿元（不含邮政储蓄银行直接营业收入），同比增幅为21。6%；累计完成营业额共14517。3亿元，相比增幅为31。2%。而111月，全国快递业务量约完成567。9亿件，同比上涨25。4%；营业收入累计完成6725。7亿元，同比上增23。9%。这些数据表示，邮政快递总收入业务收入约占34邮政总收入。快递业务的比重将呈上升趋势，是邮政寄递业务上涨的主要原动力。配送作为快递服务链的重要一环，集经营、库储存、分拣、装卸、装配、运输等子环节为一体，在整个末端配送中，配送路线影响配送效率，最终直接影响整个邮政快递的运营效率。11月份，根据国家邮政局相关数据表明，中国快递发展能力指数为209。5，同比增加了19。4%，呈现稳定上升的趋势。这主要得益于四个方面，一是干线运输，二是处理能力，三是末端配送，四是绿色环保方面。由此可见，末端配送效率的高低对于快递企业的发展扮演至关重要的角色。中国邮政拥有遍布全国城乡的配送网点，经过多年的发展，中国邮政已形成集海、路、空三种运输配送形式的庞大交通网。对于国内城乡近距离的配送主要以公路运输为主。由于中国国内投递路线四通八达，遍布各地的运输路线既便于投递员进行配送，也易于选择最合适的路径进行配送。事实上，投递员在进行配送快递时，其路线的选择一般都是以投递员长期积累的配送经验，掺杂主观因素，甚至有些投递员选择的是不合理的配送路线，导致配送成本大大增加，从而影响配送效率和配送服务质量。由此可得，合理选择配送路线影响配送速度、时间、效率。采取合适的配送路线优化方法是让邮政快递从高速度向高质量发展的关键所在。1。2研究意义（1）理论意义：本文是根据中山市五桂山镇邮政快递配送的现状及存在的问题，考虑配送路线和路线优化问题，结合节约算法、扫描算法为五桂山镇路线优化问题进行策划，并给与相应的优化方案。（2）现实意义：随着电商时代的高速发展，消费者对于商品的需求不只限于有形服务，对其连带的无形服务质量的要求也日益提高。对于中国邮政速递，其重要的一项服务是配送。配送服务质量和配送效率已经被很多快递企业作为衡量客户服务满意度与快递发展与考核的关键指标。与此同时，随着快递业显著的高速发展，降低物流成本成为社会关注的第三利润源泉。在物流成本中，配送成本是快递行业的物流成本的组成部分之一。因此，如何选取合理的配送路线，提高配送效率以降低配送成本成为公众关注的热门话题。通过配送路线优化主要能解决以下问题：（1）减少配送时间，尽量避免浪费时间成本。（2）节约配送里程，提升配送效率，提高配送质量，从而提高客户满意度。（3）选择合理的配送路线，降低配送成本，提升综合竞争力。对于邮政快递而言，配送路线优化可以节省配送车辆，选择合理的时间进行配送，增加快递收取量，降低空载率。同时也能合理派遣投递员进行配送，避免人员和车载浪费。1。3文献综述1。3。1车辆路线问题国外研究现状关于物流配送车辆优化调度问题(VRP）由Dautzig和Ramser（1959）最早提出，对调度问题常定义为：根据已经确定的客户(取货点或送货点)，采取合适的配送运输路线，让配送车辆从配送中心出发。依次地运输配送，最后返回出发点，同时符合车辆最大容量、客户运输量、运输里程等限制条件下，实现距离最短、成本最低等目标[1]。Clarke和Wright（1964）提出改进算法—启发式ClarkeWright节约算法，让车辆路线优化等内容逐渐吸引许多学者的关注[2]。Miller和Gillet（1974）对扫描法开始系统性研究，而在实际求解过程中结合实例，并且求得最优解，与此同时与传统启发式算法进行比较，从而得知扫描算法在求解路径优化问题是较为合理的[3]。J。Holland（1975）解决VRP问题倡导应用现代启发式算法：遗传算法[4]。M。Dorigo（1991）初次提出蚁群算法(AntColonyOptimization，简称ACO)，这是模仿蚂蚁在寻找路线而得出的一种新型仿生式算法。通过研究，一些学者探索出蚂蚁寻找路线与实际配送路线具有相似之处，并且将此方法应用于车辆路径优化问题的求解中，且取得好的预期结果[5]。1。3。2车辆路线问题国内研究现状随着车辆路线问题逐渐得到国内外学者的关注，国内逐渐兴起研究车辆路线优化问题的算法。与国外相比，我国对车辆路线问题的研究在1990年以后才逐渐得到关注，时间上相对较迟。在车辆路线问题研究上，李军和郭耀煌（2001）提到关于改善车辆路线优化问题的方法，为得出了多个车场优化为单个车场的解决方法，将扫描法和节约算法结合优化[6]。赵鲁华（2005）认为可以从城市配送中心出发研究城市配送车辆调度问题时，之后再对调度内部的工作流程和外部的车辆路线问题进行了优化[7]。林凤涛（2007）运用蚁群算法，来解决路线优化在车间配送系统中的问题，并通过进行实例仿真，证实了蚁群算法优点是具备良好搜索性[8]。陶波（2009）通过应用最短路径算法，构建基于整数规划的物流配送路线优化模型，研究了对B2C企业的物流配送的影响[9]。李赫（2016）在研究快递末端配送效率影响因素及优化路径，结合快递末端配送效率的内涵和现状，逐步对路径相关影响因素优化[10]。在节约里程法和扫描法解决配送路线问题研究上，陈晓伟、张悟移，耿继武等人（2003）发现，节约算法较为简洁地应用于车辆路线优化问题上，但也存在灵敏度等不足[11]。张颖敏（2011）对顾客分布点、车载限制以及运输里程限制等对配送影响较大的因素进行分析，并且运用CW节约算法进行优化和改进[12]。张文华（2012）认为在地理位置上应用CW节约里程法是较为个性化的，比如配送中心和配送点，证实了它同样适合应用于非规则多边形的配送路线问题[13]。徐濛（2014）基于启发式算法，以理论结合实际进行物流配送路线优化设计，应用节约算法，扫描算法，最近插入法等优化方法建立模型[14]。钟定业，罗福来（2015）结合扫描算法对海南花卉冷链存在的物流配送问题分析，得出了最优配送路线优化方案[15]。许智子（2015）建立路径优化混合整数模型是以配送集货和时间窗一体化为目标，然后改进节约算法，最后进行模型的应用，利用Ｄ物流企业的案例来说明和验证算法的可行性[16]。王钰祥，孙琪（2016）根据连锁超市在生鲜配送路径中存在的问题，通过扫描算法对配送路径进行优化[17]。周磊（2016）解决某市苏宁电器的配送路线问题是基于节约里程法进行路线优化[18]。陈赫、赵迪、米腾飞等人（2017）介绍了节约里程法并通过该方法对某配送中心的配送路线进行了优化，从而提高城市物流配送效率[19]。在邮政快递配送路径优化研究上，吴新燕、高洋等人（2013）利用CW节约里程法、扫描算法进行优化分析南京附近几个城市的邮政快递配送路径。进行比较，得出扫描算法是较为合适优化方法[20]。吕雄伟（2009）对邮政车辆路线进行求解的同时，相结生活上的车辆路线问题，得出了采用不同方法对总成本和使用车辆数目的影响[21]。李芳（2013）通过实证分析邯郸邮车得出的优化结果与蚁群算法的优化方案对邮车的配送路径对比分析，得出了改进蚁群算法是可行和有效的[22]。综上所述，纵观国内外这些年来对于路线优化问题的研究，解决配送路线优化问题的方法是各种各样的，各具有其优缺点。因此，需从实际情况出发，实事求是，根据实际路线问题选择相应的优化方法分析应用。1。4研究内容和研究方法1。4。1研究内容（1）本文先论述研究五桂山邮政快递配送路线问题的相关背景和意义，阐明了车辆路线问题在国内外上的研究现状，并且分析了CW节约里程法和扫描算法的研究现状。（2）阐述相关的配送概念、车辆配送路线问题的相关理论，通过对节约算法和扫描算法两种方法的比较分析在实际中的应用的可行性。（3）对CW节约算法和sweeping扫描算法构建优化方案前，先对节约算法和扫描算法进行理论介绍，介绍它们的构建，特点，原则，操作步骤。（4）结合实例中山市五桂山镇邮政快递配送，对原快递配送路线进行优化改进，分别基于节约算法和扫描算法进行对比分析，同时着重验证节约里程法和节约算法在解决五桂山镇邮递快递配送路线问题的可行性和有效性，提出路线优化的对策和建议。1。4。2研究方法根据本文的主要研究内容，为了使研究结果更具可信度，本文对五桂山邮政快递配送路线问题的两种研究方法包括：文献综述、实证分析。（1）文献分析法。通过网络查询收集国内外有关研究路线优化问题的文献资料，以及学校图书馆查阅相关文献资料，对研究中所涉及的末端配送、节约里程法、扫描算法、配送路线优化方法等相关概念的理论进行归纳。逐步了解研究中各主要概念的发展脉络、支撑观点，为本优化研究奠定了坚实的基础理论。（2）实证研究法。在实证研究部分，关键采用人员访谈以及启发式算法。首先根据研究问题设计访谈内容，通过与五桂山邮政投递员进行人员访谈，了解快递配送的相关信息。然后通过高德地图调研和实地调研两个部分收集数据。最后根据关于启发式算法（节约里程法、扫描算法）进行数据整理、数据分析、设计方案、呈现结果。本文研究的技术路线如下：理论分析实证分析研究内容研究背景与意义文献综述配送路线优化理论研究结论与展望原配送路线规划节约里程法优化优化优化结果对比分析扫描算法优化图111。5本文创新点本论文创新点在于，车辆配送路线优化研究在国内外上较为普遍，但对于邮政快递配送路线优化极少。基于这种现状，以五桂山镇为研究的区域，缩小范围，能根据实地情况，结合目前邮政快递配送的效率进行研究，以提出最佳的优化方法。应用传统便捷的启发式算法：节约算法和扫描算法。二者既能解决当前五桂山镇邮政快递配送存在的问题，也能提升邮政快递的服务质量，提高客户满意度，从而增强竞争优势。2理论基础2。1配送概述配送（distribution）起源于1960年，配送的初始模式叫做“送货上门”。指某企业将货品及时精准地运送到顾客手中以完成服务。伴随着顾客对送货附加服务要求性的多样化，普通送货模式慢慢向分拣、配货、送货一体化转变，于是形成了配送这个专业名称。1980年后，配送工具逐渐完善，配送范围逐步扩张，配送方式日趋多样化和个性化，配送也开始追求信息化、网络化、系统化、自动化[23]。在《中华人民共和国国家标准物流术语》中，配送是指在经济合理区域范围内根据用户的要求，对物品进行拣选、加工、包装、分割、组配等作业，并按时送达指定地点的物流活动[24]。2。1。1快递末端配送内涵及特点快递完成服务的末端环节是配送，也是快递企业与顾客接触的最后一环。配送环节由分选配送范围、货车装载、车辆调度、策划车辆行驶路线、确定配送次序等子环节构成。由于快递行业在配送快递和服务对象与普通的物流运作商有独特的特点，因此可归结为以下几个特点。第一，配送范围较小。末端配送主要是根据划定的区域，每个配送网点都有固定的配送范围，依据网点服务范围制定配送方案。第二，配送额量小，快递配送量以小规模的批量为特点进行多次数配送。由于快递包装类型和容量的多样化，因此，快递末端配送次数视情况而定，一般为一日两到三次的配送。第三，配送对象分散，个性化突出。快递收货人即为末端配送的服务对象。区域范围固定，但配送地点较为分散，存在未知因素的可能性较大。因此，需要制定较为恰当的服务方案，这显现了制定合理的配送路径的重要性。2。1。2配送路线优化的意义及原则（一）意义在进行配送货物给客户的整个流程中，首先是从配送中心根据各配送点的需求进行分配运输，那么将多个配送点连接，形成一个道路交通网络。配送路线优化设计的重要点在于充分分析各路线最大运输距离、道路行驶状况、派送地的分布状况、车辆最大装载量等限制因素，得出最合适的路线，最终使得配送的成本最低，路程最短，时间最少。（二）原则（1）配送费用最低。快递企业以利润最大化作为主要目标。配送成本费用对快递企业获利有关键的影响，成本费用最小化影响着利润最大化。因此在制定配送路线时，一般遵循配送效益最高户配送成本最低为原则。（2）配送里程最短。在快递企业运营过程中，配送成本与配送里程相关性很强，配送里程达到最短，有利于降低配送成本。因此，当以配送里程最短为原则进行规划配送路线时，需要择优选择最短路线，以达到最优配送方案。（3）配送服务水准最优。对于快递企业而言，客户对配送服务质量要求较为严格，客户在配送服务满意度上的高低影响配送路线的选择和规划，因此需要考虑以准时配送为重要原则，以达到客户对企业服务水准的肯定。（4）配送劳动的消耗量最小。2。1。3影响配送路线选择的因素影响配送路线选择的因素众多，可分为动态和静态因素两类，行驶车辆变化、道路通行状况、配送对象多样为动态因素。配送点的分布范围、运输距离和配送工具为静态因素。（1）配送工具——配送工具是完成快递末端配送的载体，是快递实现由配送中心向各个配送点转移的中介。一般而言，邮政快递运输交通方式有航空、铁路、公路和水运。结合末端配送的特点，邮政快递的末端配送主要是公路运输。代步工具为三轮车，面包车和摩托车。本文以中山五桂山镇邮政快递配送为研究对象，配送车辆主要为邮政小型面包车和厢式三轮车。（2）道路通行能力——考虑到邮政快递末端配送主要为市内、镇内的配送，为不确定的配送点。道路的通行情况影响配送的时速、配送成本等。本文研究的是五桂山镇的邮政快递配送，镇内不同的道路通行能力无疑会影响车辆的行驶状态，进而影响配送路线情况。（3）运输距离——邮政快递配送主要是镇内配送，从配送中心出发到不同的配送点会有多条道路路线选择。考虑到快递到达配送中心时，根据快递到达地点不同，路线的长短不同对配送车辆路线选择有较大影响。2。2车辆路径问题相关理论2。2。1车辆调度问题理论概况车辆调度是指为实现距离最短、成本最低、用时最少等目标，确定行驶路线，使车辆在符合制约条件下，依次地完成过规。。。
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