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完成运输任务所需的最少轿运车数量以及最优的乘用车分配方案
: 5
辆
1-2
型轿
运车和
25
辆
1-1
型轿运车。
针对问题四,结合前三问建立简化的最大运能配载优化模型,先确定保证完
成运输的最少轿运车使用数量。再利用最短路径算法分析,得出在轿运车车辆最
少的情况下,所有轿运车运行里程最短并且保证中途卸货量最少的最优解。最后
得出的最优方案为:4 辆 1-2 型、21 辆 1-1 型轿运车,运输过程中共卸货 3 辆,
其中在 D 处卸 1 辆 1-1 型,在 B 处卸 2 辆 1-1 型车。
针对问题五,经过一定的理论分析,排除了从车辆宽度出发考虑最大运能配
载的情况。再从车辆长度出发,对轿运车的数据进行动态规划处理,得出轿运车
的简化模型;然后求出轿运车最大运能的临界值,结合启发式算法对乘用车的数
据进行筛选优化,得出乘用车的简化模型。最后对轿运车及乘用车的简化模型进
行整数线性规划,得到满足轿运车最大运能下的最少车辆数为 114 辆。确定最少
车辆数后,运用最短路径算法规划出合理的配送方案并对简化模型进行还原,确
定出具体的配送方案。
关键词:整数线性规划,运能模型,启发式算法,最短路径算法
1 问题重述
据统计数据显示:2012 年,我国汽车销量已达到 1364 万辆,第一次超越日
本,成为仅次于美国的第二大汽车消费国;2013 年我国汽车销量达到 1570 万辆。
按现在的发展速度,今年我国的汽车产量就可望达到 1800 万辆,占世界市场的
1/7。作为汽车销售的重要环节,整车物流业的发展速度必须跟上整个行业的发展
步伐。整车物流指的是按照客户订单对整车快速配送的全过程
[1]
。随着我国汽车
工业的高速发展,整车物流量,特别是乘用车的整车物流量迅速增长。乘用车生
产厂家根据全国客户的购车订单,向物流公司下达运输乘用车到全国各地的任
务,物流公司则根据下达的任务制定运输计划并配送这批乘用车。为此,物流公
司首先要从他们当时可以调用的“轿运车”中选择出若干辆轿运车,进而给出其
中每一辆轿运车上乘用车的装载方案和目的地,以保证运输任务的完成。“轿运
车”是通过公路来运输乘用车整车的专用运输车,根据型号的不同有单层和双层
两种类型,由于单层轿运车实际中很少使用,本题仅考虑双层轿运车
[2]
。图 1-1、
1-2、1-3 就是乘用车整车物流实施过程中的画面。双层轿运车又分为三种子型:
上下层各装载 1 列乘用车,故记为 1-1 型(图 1);下、上层分别装载 1、2 列,
记为 1-2 型(图 2);上、下层各装载 2 列,记为 2-2 型(图 3),每辆轿运车可
以装载乘用车的最大数量在 6 到 27 辆之间。
在确保完成运输任务的前提下,物流公司追求降低运输成本。但由于轿运车、
乘用车有多种规格等原因,当前很多物流公司在制定运输计划时主要依赖调度人
员的经验,在面对复杂的运输任务时,往往效率低下,而且运输成本不尽理想。
通过合理模型的建立为物流公司安排以下五次运输,制定详细计划,含所需
要各种类型轿运车的数量、每辆轿运车的乘用车装载方案、行车路线。
问题一:物流公司要运输Ⅰ车型的乘用车 100 辆及Ⅱ车型的乘用车 68 辆。
问题二:物流公司要运输Ⅱ车型的乘用车 72 辆及Ⅲ车型的乘用车 52 辆。
问题三:物流公司要运输Ⅰ车型的乘用车 156 辆、Ⅱ车型的乘用车 102 辆及Ⅲ车
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