基于快递柜的快递物流系统优化研究

发布时间：2020-08-22 12:01

【摘要】：随着电子商务、网购等新型服务业对快递服务需求的不断增加,快递在经济社会发展中服务于生产和民生的作用不断增强。快递业务的高速增长面临的问题是快递服务能力的不足与顾客对快递配送效率和服务水平的要求不断提高的矛盾。我国快递业急需解决的重要问题,就是快递配送网络的优化及管理滞后于业务量增长的步伐,特别是“最后一公里”的问题没有得到很好地解决,快递配送模式有待完善。为解决快递配送系统中存在的问题,对基于快递柜的配送网络选址布局优化问题、不同规格的格口数量配置问题、混合模式下快递配送车辆的路径优化问题分别建立优化模型并设计算法进行求解,同时提出基于远景模式的动态派件系统及其优化方法,研究结果为快递配送系统优化研究提供理论依据和技术支撑。具体的研究内容如下:(1)研究了快递配送网络布局的优化问题。首先对快递配送中心进行选址布局,采用基于三角白化权函数的灰色聚类评价模型进行最优方案的选择;再针对每个快递配送中心的服务范围确定快递柜布局的选址方案,通过对快递配送成本和客户取件成本等因素的考虑,构建数学规划模型,对模型采用两种算法、分三个阶段进行求解,以获得最佳的快递柜选址位置以及快递柜服务的客户区域划分方案,从而构成包含配送中心和快递柜的快递终端配送网络。通过对快递配送中心及快递柜选址布局的优化研究,为基于快递柜配送终端网络的合理布局提供决策依据。(2)对快递柜不同规格的格口数量进行优化配置研究。考虑不确定的包裹配送量需求、包裹存柜时间、不同规格包裹比例等不确定因素以及每天多批次的配送要求,建立优化模型。把粒子群算法和禁忌搜索算法进行融合改进,对模型进行求解,并进行敏感性分析,找出影响最优方案的敏感性因素。通过获得快递柜格口的最佳数量配置方案,解决由于格口数量不合适而产生的柜组资源紧缺或闲置的情况。(3)研究了基于快递柜的配送车辆路径优化问题。对于具体的配送任务,考虑快递配送客户多样化、动态化的需求,建立数学规划模型,根据一般遗传算法在求解该类问题的优势和不足,对遗传算法进行改进求解模型。首先,通过启发式产生较优的初始群体;然后,把元胞自动机的作用机理和遗传算法的基本原理进行有机结合来设计操作算子,形成元胞遗传算法,在交叉和变异操作中,提出了二次操作方法,即把快递柜及其所服务范围内的客户点定义为“单元”,分别进行以“单元”为最小单位进行第一次交叉/变异操作,再在“单元”内部第二次操作,算法有效提高模型的求解速度,改进解的质量;最后,求出基于快递柜的配送车辆路径的优化方案。(4)根据手机定位技术的发展趋势,对快递配送未来的服务创新进行研究。设计了一种快递物流动态派件系统及派件方法,通过借助手机定位追踪系统和地理信息系统获取人们的出行轨迹,然后由中心服务器进行优化匹配计算,寻找出时间和地点与收件人状态符合的辅助派件员及快递员,制定动态配送快件的方案,协助快递公司对辅助派件员进行任务指派,达到动态配送快件的目的。论文通过对快递配送网络、基于快递柜的配送模式的实施与应用进行了优化研究,使快递物流系统得到优化,能够进一步提高快递服务水平,增强快递对经济发展的促进作用。
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：F259.2;O221
【图文】：

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《２０１６年中国快递发展指数报告》显示，２０１６年中国快递发展指数为５３８．５，同比增逡逑长了邋４０．８％。从一级指标来看，快递发展规模指数氋速增长，服务质量指数稳步上扬，逡逑发展普及指数保持增长，发展趋势指数积极向好，如图１－１所示［１３］：逡逑５逡逑

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柜”的柜面广告市场做大做强，获取的收益也有助于降低快递柜的建设成本。逡逑＞社区０２０业务收入：社区０２０，另外一个理解就是０２０综合类电商，它的电商逡逑属性决定了“流量”是其能够迅速发展乃至获得盈利的一个重要因素。快递柜可以利逡逑用广泛的社区布点为社区０２０提供服务，从中获得收益。例如，速递易正在积极发展逡逑广告、洗衣、商家配送等社区０２０业务，并取得了不俗的成绩。逡逑＞其它服务：可以通过网络后台接口连接到相关的服务相关平台，为客户提供相逡逑关的自助查询、缴费功能等。逡逑２．１．３基于快递柜的配送流程分析与优化逡逑（１）快递柜使用操作流程逡逑目前市面上出现的快递柜使用操作流程类似，以丰巢公司的操作为例，对于消费逡逑者来说，有寄件和收件两种不同的操作，操作流程如图２－１和２－２，对于快递员来说，主逡逑要的使用操作就是如何把快件放入快递柜中，具体流程如图２－３，图片来源丰巢官网。逡逑ｓａｗ＃逡逑

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（２）快递柜配送流程优化分析逡逑在单纯的快递柜模式下，通过在快递客户需求点附近定点布设自动快递柜，快递逡逑员把快件送到快递柜，通知客户信息，客户自主安排时间到快递柜自助提取快件，取逡逑件信息发送到配送中心；若一定时间后快件仍未被提取，则语音联系收件人确定快件逡逑的投递方式，若多次联系（设最多联系次数为ａ）仍无法投递，则快件发回原地，结束逡逑派件。基本流程图如图２－４所示。逡逑而在当前的快递发展现状中，全部采用快递柜配送模式显然不现实，仍然是多种逡逑模式并存的混合模式，在这种情况下，配送优化流程如图２－５所示。逡逑３２逡逑

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