[发明专利]一种带移动配送站的城市两级配送及调度方法

说明书

本发明公开了一种带移动配送站的城市两级配送及调度方法。本发明的目的在于提高城市配送效率。两级配送模式采用货车将货物从位于郊区的配送中心转运到位于市区的配送站，再由配送站利用轻量型的交通工具完成末端配送。已有的配送站位置都是固定的，而城市顾客的需求每天都在变化，并且城市中心租金昂贵，导致配送路线不是每天最优且成本昂贵。带移动配送站的城市两级配送模式，将货车作为移动配送站，移动配送站的位置根据每天顾客的需求动态变化，使得每天的配送路径都是最优。针对该配送模式，设计了基于聚类的变邻域搜索调度算法，聚类算法用来确定移动配送站的位置，变邻域搜索优化配送路径，采用非支配排序遗传算法III中的选择策略来选择多目标精英解。同时在算法中还设计了货车直接配送策略进一步提高效率降低成本。

技术领域

本发明属于物流调度领域，尤其涉及一种带移动配送站的城市两级配送及调度方法。

背景技术

城市配送的主要目的是在考虑交通拥挤、安全及环境因素的前提下，以高效的方式在城市里运送货物。随着城市人口的急剧增加、城市化进程的加快以及顾客对配送时效的要求不断提高，城市配送面临着巨大的挑战。(Savelsbergh M,Woensel T V.CityLogistics:Challenges and Opportunities[J].Transportation Science,Vol.50,No.2,May 2016,pp.579–590)目前，两级配送模式是城市配送最常用的配送方式，比如，京东、菜鸟等。两级配送在不同级采用不同类型的运输车辆，包裹从位于郊区的配送中心由货车运送到城市里的配送站，在配送站由三轮车运送到末端顾客。

两级配送的优势是可以在不同的级使用不同类型的车辆来协同完成配送，这样可以有效解决城市交通限制和环境污染的问题。其次，两级配送模式有很强的扩展性，可以和很多创新的概念结合，比如，无人机、无人驾驶车辆及智能柜等。但是，现有的两级配送存在以下不足：

第一，一般都是固定配送站模式，也就是配送站的位置是固定的。而每一天顾客的需求是变化的，这就导致了由固定配送站所产生的配送路线不是最优的。同时，大都市租金昂贵，固定的配送站会产生租金成本，也增加了城市配送的整体成本(Cuda R,GuastarobaG,Speranza M G.A survey on two-echelon routing problems[J].ComputersOperations Research,2015,55:185-199.)。

第二，虽然移动仓库的概念在2014年已提出(S.Verlinde,C.Macharis,L.Milan,and B.Kin,“Does a mobile depot make urban deliveries faster,more sustainableand more economically viable:results of a pilot test in Brussels,”Transp.Res.Procedia,vol.4,pp.361–373,2014.)，为解决城市道路狭窄以及复杂的城市交通状况，采用了一种专门的运输设施配备了仓库、移动平台及小型办公室作为移动仓库，该设施早上从配送中心出发开往城市中心，晚上开回配送中心。TNT公司在布鲁塞尔进行了三个月的项目试点，结果显示对减少城市交通拥挤和污染排放有明显的效果，但是成本的投入相对来说比较高，也需要一定的空间来放置该运输设备(D.Merchan and E.E.Blanco,“The Near Future of Megacity Logistics,”Megacity Logistics Lab,MIT Center forTransportationLogistics,September 2015)。