基于禁忌遗传算法的邮政运输车辆调度问题研究

发布时间：2017-08-09 12:25

  本文关键词：基于禁忌遗传算法的邮政运输车辆调度问题研究

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【摘要】：在邮政企业中，运输网络是整个系统得以顺利运行的基础。邮政企业如何发挥自身优势、整合资源以改善运输网络是市场竞争愈发激烈情况下面临的重大问题，尤其是邮区中心局的确定、车辆调度和邮运时限问题。邮政普通邮件运输网络由于其特有的规模大、资金充足、客户基础雄厚等优势，在邮政业务中依然占据重要地位。因此，以邮政普通邮件运输网络为研究对象，综合考虑其中的中心局选址、区域规划、车辆调度和时间约束等，建立邮政运输调度模型并根据不同目标和约束条件进行优化，对邮政的精细化管理有非常重要的意义，并具有很好的应用背景。 基于此，本文从对邮政企业普通邮件运输网络优化的理论分析入手，结合中国邮政的运输网络的实际生产状况，通过对车辆调度问题、中心选址问题、邮政运输调度问题的研究现状进行分析，进而找到了邮政运输网络优化问题的潜在研究领域。本文的主要研究内容有以下三个方面： （1）以邮政普通邮件运输网络为研究对象，建立了单中心、多车型、邮件混合装卸的邮政运输车辆调度模型，并设计了遗传算法与禁忌搜索算法的混合算法求解模型，最后结合遵义邮政的实际生产数据对模型和算法的有效性进行了检验。 （2）在第一个模型的基础上，把单中心邮政运输车辆调度问题拓展为多中心邮政运输车辆调度问题，并与三级中心局的选址问题综合在一起，建立中心选址与车辆调度一体化的邮政运输模型，在重新选定三级中心局并对行政区域进行划分的基础上研究邮政运输车辆调度问题。然后设计了两阶段算法求解模型，第一阶段确定三级中心局、划分区域、完成二级与三级中心局之间的邮件配送任务；第二阶段对各三级中心局内部的车辆调度进行优化；两个阶段分别采用中心分配法和禁忌遗传混合算法进行问题求解。然后，结合贵州邮政的物流生产数据对所建模型和算法实用性和有效性进行分析。 （3）在第二个模型的基础上，对中心选址与车辆调度一体化的邮政运输模型做进一步的拓展，，增加邮件配送服务时间约束的条件，讨论时间约束条件下的邮政运输车辆调度问题，使模型更加符合邮政物流配送的实际需求。然后利用设计的两阶段算法和贵州邮政的实际数据对模型进行验证分析。 结果表明，经本文模型和算法得出的邮件配送策略在优化邮运成本上效果是明显的。这不仅为今后中国邮政运输网络的优化提供了思路，也为物流配送行业的调度优化提供了很好的借鉴。
【关键词】：车辆调度问题 选址问题 邮政运输网络 遗传算法 禁忌搜索算法
【学位授予单位】：重庆邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：F618;F259.2
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-12
• 第一章 绪论12-20
• 1.1 研究背景及意义12-13
• 1.2 研究现状13-17
• 1.2.1 车辆调度问题13-15
• 1.2.2 中心选址问题15
• 1.2.3 邮政运输调度问题15-16
• 1.2.4 现有文献分析评述16-17
• 1.3 技术路线及研究方法17
• 1.3.1 技术路线17
• 1.3.2 研究方法17
• 1.4 本文组织结构17-19
• 1.5 本章小结19-20
• 第二章 邮政运输车辆调度问题分析20-28
• 2.1 邮政运输网络20-21
• 2.2 邮路结构21-22
• 2.3 邮政运输车辆调度问题22-24
• 2.3.1 邮政运输车辆调度问题的特征22-23
• 2.3.2 邮政运输车辆调度问题的影响因素23-24
• 2.4 邮政运输车辆调度问题的求解24-27
• 2.4.1 遗传算法24-26
• 2.4.2 禁忌搜索算法26-27
• 2.5 本章小结27-28
• 第三章 单中心邮政运输车辆调度问题28-41
• 3.1 单中心邮政运输调度问题28-31
• 3.1.1 问题描述28
• 3.1.2 基本假设28-29
• 3.1.3 符号定义29-30
• 3.1.4 模型构建30-31
• 3.2 单中心邮政运输调度问题的求解31-36
• 3.2.1 编码规则32-33
• 3.2.2 适应度函数33
• 3.2.3 选择算子33-34
• 3.2.4 禁忌交叉算子34-35
• 3.2.5 禁忌变异算子35-36
• 3.2.6 不可行方案修复36
• 3.2.7 终止准则36
• 3.3 实验计算与分析36-40
• 3.3.1 实验数据与参数设置37-38
• 3.3.2 实验结果38-39
• 3.3.3 结果对比分析39-40
• 3.4 本章小结40-41
• 第四章 中心选址与车辆调度一体化的邮政运输调度问题41-56
• 4.1 邮政运输调度问题41-46
• 4.1.1 问题描述41-42
• 4.1.2 基本假设42
• 4.1.3 符号定义42-44
• 4.1.4 模型构建44-46
• 4.2 邮政运输调度问题的求解46-48
• 4.2.1 第一阶段：三级中心局选址46-48
• 4.2.2 第二阶段：单中心邮政运输车辆调度问题求解48
• 4.3 实验计算与分析48-55
• 4.3.1 实验数据与参数设置48-50
• 4.3.2 实验结果50-54
• 4.3.3 结果对比分析54-55
• 4.4 本章小结55-56
• 第五章 带时间约束的邮政运输车辆调度问题56-66
• 5.1 带时间约束的邮政运输调度问题56-59
• 5.1.1 问题描述56
• 5.1.2 基本假设56-57
• 5.1.3 符号定义57
• 5.1.4 模型构建57-59
• 5.2 带时间约束的邮政运输调度问题的求解59-60
• 5.2.1 第一阶段：三级中心局选址59
• 5.2.2 第二阶段：单中心邮政运输车辆调度问题求解59-60
• 5.3 实验计算与分析60-65
• 5.3.1 实验数据与参数设置60-61
• 5.3.2 实验结果61-63
• 5.3.3 结果对比分析63-65
• 5.4 本章小结65-66
• 第六章 结论与展望66-69
• 6.1 主要工作和结论66-67
• 6.2 主要创新点67
• 6.3 研究不足及展望67-69
• 致谢69-70
• 参考文献70-73
• 附录 A：攻读硕士学位期间主要研究成果73-74
• 已发表或录用的论文73
• 参与的主要科研项目73-74
• 附录B：邮局距离表74-80

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 张蕾;陈笑蓉;陈笑筑;;基于蚁群算法的多邮车调度问题研究[J];福建电脑;2008年08期

2 宋青;李晓磊;张承进;;基于瓶颈分析的邮政速递网络的优化[J];山东大学学报(工学版);2007年05期

3 胡震宇;吴华玉;唐燕;;邮政运输网络中的邮路规划和邮车调度[J];数学的实践与认识;2008年14期

4 郭冬芬 ,何东彬;GIS在邮政物流配送管理信息系统中的应用[J];邮政研究;2002年06期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 孙景昊;时变中国邮路问题的整数规划模型及算法研究[D];大连理工大学;2012年

本文编号：645279