专利名称：一种整车物流实时配载空放里程最小的调度方法
技术领域：
本发明涉及整车物流领域，特别是整车物流的配载调度的技术领域。
背景技术：
整车物流是指汽车产品在总装厂装配完成后，经过检验、仓储、运输、增值服务的环节后，最终运送到客户手中的物流过程；其中关键过程之一即将整车从整车厂运送到各地经销商。由于整车物流需要专门的运输工具(俗称板车)，而这些板车具有投资大的特点，因此，充分利用板车，减少板车空驶时间，是一个关键因素其一，整车物流的订单通常难以得到及时处理；其二，板车的分派主要根据经验进行。这成为能快速实现实时配载最优方法的研究非常重要。 目前，针对整车物流实时配载尚无专门的研究和公开的专利成果。整车物流配载人员在实际配载时，是借助于GPS/GIS系统根据经验确定板车的分配。这样，配载效率很低，最佳配载无法保证，大规模的配载难以进行，具有很大的随意性，难以达到提高效率、优化板车利用的目标。虽然已有公开涉及整车物流调度优化的的研究成果，大多是关于整车物流网络设计和仿真的研究，实时配载方法的研究还很少见。例如，文献{[1]秦绪伟，范玉顺，尹朝万，集成整车物流系统的网络规划问题研究.控制与决策，2006. 21(2):129-135. }，主要研究整车物流网络的规划；而文献{[2]叶青，金隼，王华，陈关龙，汽车运输车虚拟装载仿真系统关键技术研究.系统仿真学报，2006. 18(8) :2342-2345. }，则对轿车在板车上的试装过程采用虚拟仿真的方法进行模拟，确定对于特定轿车车型，板车的可装载性。 本发明公开的方法，直接考虑需求点的板车需求；和可利用的板车及其运送能力、需求，使得空放距离最少的实时配载方案，并采用数学规划方法快速求解。
发明内容
下面定义整车物流实时配载问题的输入条件、决策变量、优化目标和约束。
定义DEMP = {1，2， . ， NDP}:需求点(1)DEMd， d G DEMP :需求点d G DEMP的桥车运送需求(2)VEH = {1，2， . ， NV}:可调配板车(3)VEHCv :板车v G VEH的容量(4)I = {1，2， . ， NI}:可调度时间(5)DIS"d:板车v G VEH在第i G I天到需求点d的(6)距离决策变量av, i,d G {0， 1}:板车v G VEH在第i G I天分配给d(7)目标
Minimize dis = I] vEVEH,iELdEDEHp(av,i,d DISv,i,》 (8) 约束每车只被调配一次:Vvera仏Zw,w《1 (9) 需求尽量都被满足W ei)￡M/>,Z^Mrf《！^腳，,""v,w l五Z^) ( 10) 每 需 求 点 至 少 派 一 车
v"層《隨,"" (11) 式(1)到(6)分别定义了需求点、需求点轿车运送需求、板车、板车容量、可调度天数、板车与需求点的距离矩阵。其中，考虑到部分板车虽然暂时距离需求点较远或暂时非空载，而一天或几天后，板车可用，并且需求点的时间要求可以放宽，则在式(5)引入可调度时间的概念，按一定时间单位，例如1天，将需求点要求的时间范围分割离散化。而距离矩阵，则同时提供连续多个时间单位的距离。 式(7)是决策变量，表示板车在特点时间段内对需求点分配的布尔0/1变量。
式(8)是最小化空放时间的优化目标。 式(9)规定在当前调度时间范围内，只能被调度一次。式(10)则要求所有需求都必需被满足。式(11)规定每需求点至少派一辆板车。 从以上的定义和模型可以看出，本发明公开的方法是为了解决整车物流的配载问题，即为轿车运输需求点分派板车的问题；在较短时间内大量可选板车对需求点的最优分配。从约束函数(10)和(11)可以看出，板车容量和需求点需求是主要约束；而式(8)则最小化放空里程；式(7)说明板车对需求点的分配是决策变量；根据以上约束、目标和决策变量建立的是整数规划模型。在式(5)，将时间进行了离散化，这与实际调度的阶段性相符合，便于预测每个时间段的板车到需求点的距离矩阵；而约束式(9)则说明同一板车在所有时间段内最多分配一次给需求点。因此，该模型的总体特征可以概括为，针对整车物流的实时配载问题为需求点分配板车；根据放空里程最小化的目标，板车容量和需求点需求，建立整数规划模型；考虑板车在需求点时间要求限制范围内，对需求点的提前分配。并且，对于板车和需求点的位置信息与距离矩阵等输入数据，利用现代信息技术，可以通过GPS/GIS系统得到。 本发明公开的方法为整车物流配载提供了全局优化的统筹方法，能够显著提高整车物流中板车的利用率，降低轿车配送的成本。将本发明公开的模型在整车物流配载系统上予以实现，根据配载需求，能够快速准确的得到最优解，是对现有整车物流管理系统的提升，能够进一步提高整车物流的效率和降低配送成本。
下面结合附图进一步说明本发明。
图1本发明的一个实施过程示意 图2需求点表； 图3板车容量以及与需求点的距离矩阵表；
图4需求点板车分配表。
具体实施例方式
下面结合附图1对本发明公开的方法进行说明。 本发明公开的方法的输入是需求点的需求、板车的容量、板车与需求点之间的距
离矩阵。根据业务订单系统，得到需求点及其需求量，以及板车及其容量。在整车物流系统
中，板车一般安装了GPS设备，在调度中心可以得到板车的实时位置，并且借助于GIS提供
的功能，能够得到板车与需求点之间的距离。根据当前时间段的距离矩阵、板车行程目标与
时速，结合GIS路径分析，可以估算下一时间段或下几个时间段的距离矩阵。而依据本发明
公开的配载方法，能够建立配载系统，利用上面的信息，得到板车对需求点的分配。 在下面的案例中，时间范围不被细分，即I = {1}。在图2、需求点表中，是3个需
求点，及其运送桥车的需求量。在图3、板车容量以及与需求点的距离矩阵表中，是当前可用
板车，板车的容量，以及板车到各个需求点的距离。采用本发明公开的模型，应用数学规划
模型求解软件，可以得到图4、需求点板车分配表的结果。以放空距离最小为目标，可以得到
满足容量要求的最佳配载方案。 虽然以上的模型公开了本发明，但对于本领域的普通技术人员来说，在不偏离由权利要求书提出的本发明的构思和范围的条件下，还可以进行许多改进，特别是l)计算流程的调整；2)基础数据与假设条件的削弱或增强；3)其他准则的目标函数。并且，这些改进和调整，仍然确保能够根据基础资料得到最优的配载计划。
权利要求
一种整车物流实时配载空放里程最小的调度方法，其特征在于，包括以下步骤1)针对整车物流的实时配载问题，为需求点分配板车；2)根据放空里程最小化的目标，板车容量和需求点需求，建立整数规划模型；3)考虑板车在需求点时间要求限制范围内，对需求点的提前分配；4)利用GPS/GIS系统得到板车和需求点的位置信息与距离矩阵等输入数据。5)采用数学规划方法求解。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征是所述的步骤1)，整车物流的配载，即为轿车 运输需求点分派板车；实时配载指在较短时间内大量可选板车对需求点的分配。
3. 根据权利要求l所述的方法，其特征是所述的步骤2)，板车容量和需求点需求是主 要约束；放空里程最小是目标；板车对需求点的分配是决策变量；根据以上约束、目标和决 策变量建立整数规划模型。
4. 根据权利要求1所述的方法，其特征是所述的步骤3)，建立离散时间段，预测每个 时间段的板车到需求点的距离矩阵；同一板车在所有时间段内最多分配一次给需求点。
5. 根据权利要求1所述的方法，其特征是所述的步骤4)，板车安装GPS定位设备；配 载中心通过无线通信获得板车实时信息，结合业务系统，得到需求点需求、板车容量、板车 到需求点的距离矩阵。
全文摘要
本发明公开了一种整车物流实时配载空放里程最小的调度方法，涉及到物流配载、整车物流的技术领域，特别是整车物流的配载调度的技术领域。该方法在GPS/GIS和一般整车物流订单系统的基础上，以板车容量和需求点需求为主要约束，以板车对需求点的分配为决策变量、放空里程最小为优化目标，建立整数规划模型。并且，考虑到需求紧迫性与否的情况，对板车的行程进行预测，规划模型同时支持对后续时间短的提前安排；该方法能够为整车物流企业的实时配载提供现实可行的参考，实现对板车资源的充分利用，提高客户服务的满意，提高整车配送的效率。
文档编号G06Q10/00GK101782983SQ20091005476
公开日2010年7月21日 申请日期2009年7月14日 优先权日2009年7月14日
发明者孟燕萍, 杨斌, 胡志华 申请人:上海海事大学