基于雙層規(guī)劃模型城市uls節(jié)點(diǎn)最優(yōu)選址分析

1、<p>　　基于雙層規(guī)劃模型城市ULS節(jié)點(diǎn)最優(yōu)選址分析</p><p>　　摘要：ULS節(jié)點(diǎn)的選址決定了整個(gè)物流網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和規(guī)模也關(guān)系著建設(shè)成本和物流費(fèi)用以及客戶服務(wù)水平的高低。采用雙層規(guī)劃模型來(lái)描述ULS節(jié)點(diǎn)最優(yōu)選址問(wèn)題。上層規(guī)劃以物流總費(fèi)用最小為目標(biāo)，從決策者的角度出發(fā)考慮ULS節(jié)點(diǎn)布局與運(yùn)輸作業(yè)、倉(cāng)儲(chǔ)作業(yè)成本間的關(guān)系；下層規(guī)劃從滿足使用者需求的角度考慮，用最少的物流節(jié)點(diǎn)覆蓋所有的客戶需求。最后，針

2、對(duì)ULS節(jié)點(diǎn)最優(yōu)選址的雙層規(guī)劃模型給出求解算法。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：城市ULS；雙層規(guī)劃；物流費(fèi)用；遺傳算法 </p><p>　　中圖分類號(hào)：F25 </p><p><b>　　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A </b></p><p>　　文章編號(hào)：16723198（2014）02007202 </p>&

3、lt;p><b>　　1引言 </b></p><p>　　介于大城市普遍存在著交通擁堵、能源浪費(fèi)、環(huán)境污染等問(wèn)題，嚴(yán)重影響了城市居民的生活質(zhì)量和生存環(huán)境的安全，迫切需要一種能創(chuàng)造性地解決上述問(wèn)題的措施。為了解決這一問(wèn)題，發(fā)展城市地下物流系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。國(guó)內(nèi)對(duì)城市地下物流系統(tǒng)的研究主要集中在兩方面：一是對(duì)國(guó)外城市地下物流系統(tǒng)的介紹；二是探討城市地下物流系統(tǒng)的規(guī)劃。其次，對(duì)城市地下物流系統(tǒng)

4、在實(shí)現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展等方面和地下物流系統(tǒng)運(yùn)載方式的探究，以及地下物流面臨的投資風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了評(píng)價(jià)。但目前國(guó)內(nèi)外未涉及地下物流節(jié)點(diǎn)的選址研究，由于ULS初期建設(shè)成本很高，系統(tǒng)的建設(shè)成本平均在1億元/Km左右，因而節(jié)點(diǎn)的選址和規(guī)模對(duì)整個(gè)ULS的建設(shè)成本以及服務(wù)水平起著舉足輕重的作用。物流節(jié)點(diǎn)是整個(gè)物流網(wǎng)絡(luò)的中樞，節(jié)點(diǎn)位置的確定決定著整個(gè)物流網(wǎng)絡(luò)的形式，同時(shí)影響系統(tǒng)建設(shè)成本。因此，本文將對(duì)ULS節(jié)點(diǎn)選址及規(guī)模進(jìn)行初步探究，為將來(lái)ULS的建設(shè)發(fā)展提

5、供初步理論。 </p><p>　　2城市ULS節(jié)點(diǎn)概述及選址分析 </p><p>　　地下物流系統(tǒng)（ULS，Underground Logistics System）是城市外的貨物通過(guò)各種運(yùn)輸方式運(yùn)到城市邊緣的機(jī)場(chǎng)、物流園區(qū)、貨運(yùn)站，經(jīng)過(guò)分揀、包裝后通過(guò)ULS運(yùn)送到目的地。城市地下物流系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)由物流節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)路線組成。由城市地下物流系統(tǒng)的概念可知，城市地下物流系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)可分為兩部分：一部

6、分是指由管道、隧道、通信線路等構(gòu)成ULS的網(wǎng)絡(luò)線路；另一部分是指由存儲(chǔ)場(chǎng)所構(gòu)成的ULS的節(jié)點(diǎn)。 </p><p>　　城市ULS中的物流中心和配送中心，是城市ULS節(jié)點(diǎn)的主要形式，具有銜接功能、信息功能、管理功能，是整個(gè)地下物流系統(tǒng)的中樞，擔(dān)負(fù)著貨物運(yùn)輸、儲(chǔ)存保管、流通加工、裝卸搬運(yùn)以及信息傳遞的任務(wù)，對(duì)整個(gè)城市地下物流系統(tǒng)進(jìn)行控制、管理、維護(hù)以及信息處理，對(duì)裝卸工具以及運(yùn)載工具進(jìn)行維護(hù)管理和控制等。圖2為地下物

7、流系統(tǒng)簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖。 </p><p>　　ULS節(jié)點(diǎn)既連接城市ULS又銜接傳統(tǒng)地面運(yùn)輸系統(tǒng)，其運(yùn)輸工具是AVG（自動(dòng)導(dǎo)向車）和自動(dòng)化兩用卡車。物流節(jié)點(diǎn)選址在ULS規(guī)劃中很重要，物流節(jié)點(diǎn)一旦確定并建設(shè)完工，則將難以輕易改動(dòng)。在規(guī)劃中要結(jié)合城市的自然條件、土地條件、未來(lái)貨運(yùn)需求等綜合考慮進(jìn)行選址。ULS節(jié)點(diǎn)類似于地鐵站的規(guī)劃，地鐵交通要覆蓋整個(gè)城市因此地鐵站點(diǎn)應(yīng)選擇在臨近商業(yè)圈、工業(yè)區(qū)、居住圈以及郊區(qū)。 &

8、lt;/p><p>　　3ULS節(jié)點(diǎn)選址優(yōu)化模型 </p><p>　　雙層規(guī)劃是一種具有二層遞階結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)優(yōu)化問(wèn)題，上層給定一個(gè)決策變量，下層系統(tǒng)以這個(gè)決策變量為參量，據(jù)下層目標(biāo)函數(shù)和約束條件，在可能的范圍內(nèi)求得一個(gè)最優(yōu)值，并將自己的最佳反應(yīng)反饋給上層，上層再在下層的最佳反應(yīng)的基礎(chǔ)上，在可能的范圍內(nèi)求得整體上的最優(yōu)解。本文采用雙層規(guī)劃模型來(lái)描述ULS節(jié)點(diǎn)最優(yōu)選址問(wèn)題。物流網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建決策同時(shí)涉

9、及到?jīng)Q策者和使用者，因此物流網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的選址是兩者相互決策的行為，是一個(gè)典型的雙層決策問(wèn)題。 </p><p>　　3.1建立雙層規(guī)劃模型結(jié)構(gòu) </p><p>　　本文研究的城市ULS，其節(jié)點(diǎn)包括貨源地、配送中心和需求地。位于城市邊緣的機(jī)場(chǎng)、物流園區(qū)、貨運(yùn)站的貨源地的產(chǎn)品通過(guò)配送中心分撥到各需求地。決策者在滿足廣義物流費(fèi)用最小和客戶的需求的基礎(chǔ)上，如何選選擇最佳物流節(jié)點(diǎn)位置，以最小總成本獲

10、得最大效益。模型采用的如下假設(shè)： </p><p>　　（1）假設(shè)已知需求點(diǎn)，有備選物流中心集，物流中心不存在缺貨情況。 </p><p>　?。?）假設(shè)需求點(diǎn)對(duì)產(chǎn)品的需求是隨機(jī)的，服從正態(tài)分布。 </p><p>　?。?）假設(shè)所有配送導(dǎo)向車都是同種類型且不限數(shù)量，配送費(fèi)用和配送距離成線性關(guān)系。 </p><p><b>　　3.

11、2上層模型 </b></p><p>　　上層模型以廣義物流總費(fèi)用最小為目標(biāo)函數(shù)，其中物流總費(fèi)用考慮配送費(fèi)用、倉(cāng)儲(chǔ)建設(shè)費(fèi)用、庫(kù)存保管費(fèi)用三項(xiàng)。 </p><p>　　3.2.1變量及符號(hào)說(shuō)明 </p><p><b>　　5總結(jié) </b></p><p>　　城市ULS初期建設(shè)成本很高，節(jié)點(diǎn)選址關(guān)系到整個(gè)物流

12、系統(tǒng)的建設(shè)成本和服務(wù)客戶的水平，因此對(duì)于ULS節(jié)點(diǎn)的選址要采用適合的模型來(lái)確定節(jié)點(diǎn)的位置。基于上述問(wèn)題，本文探討了ULS節(jié)點(diǎn)選址的雙層規(guī)劃模型，采用既反映決策者又反映使用者的物流節(jié)點(diǎn)選址雙層規(guī)劃模型，并給出了該模型的求解算法的步驟，這是解決ULS節(jié)點(diǎn)選址與布局的有效途徑之一。由于數(shù)據(jù)量的龐大及實(shí)際生活中沒(méi)有投入商業(yè)使用的ULS所以采集不到數(shù)據(jù)，本文并沒(méi)有給出實(shí)際算例分析，但是模型的建立與求解方法能對(duì)ULS節(jié)點(diǎn)選址與規(guī)劃起到一定的指導(dǎo)與參

13、考作用。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　[1]徐國(guó)峰.城市地下物流系統(tǒng)構(gòu)架研究[D].華中科技大學(xué)，2012. </p><p>　　[2]張耀平，王大慶.城市地下管道物流發(fā)展前景及研究?jī)?nèi)容初探[J].技術(shù)經(jīng)濟(jì)，2002. </p><p>　　[3]馬祖軍.城市地下物流系統(tǒng)及設(shè)計(jì)

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