本文是一篇物流论文，本文基于新能源物流车的特性，对新能源物流车联合配送车辆路径进行研究，与传统的车辆就近停靠的联合配送不同，本文提出了考虑配送车辆与配送中心的实际距离、配送中心的空余车位数等因素的开放型联合配送模式，构建了包含车辆固定成本、运输成本、时间惩罚成本在内的混合整数规划模型，综合考虑配送中心车场规模、配送车辆工作时长、车辆续航里程限制和客户服务时间窗等约束条件，并设计遗传算法进行编码求解。
1绪论
1.1研究背景及意义
1.1.1研究背景
在当今经济与社会环境下，城市物流业的稳健发展俨然成为我国国民经济发展的助推器，物流业的发展水平已成为衡量国家现代化和综合国力的重要指标。随着我国城市产业布局的调整、居民消费水平的不断提高以及电子商务模式的推广，城市配送渐渐成为物流行业关注的焦点。
在城市物流配送中，大多数从事配送业务的物流企业使用传统的燃料配送车辆进行配送服务，并且车辆基本上全天处于运转状态。随着我国城市物流业的快速发展以及物流载运车辆的不断增加，城市也面临着来自环境、交通、资源等各方面的压力。
随着城市空间规划需求日益高涨，传统的燃料物流配送车辆所造成的诸多问题也日益凸显，“绿色物流”已然成为未来发展的新趋势，新能源物流车成为解决城市交通配送难题的不二之选。随着新能源汽车技术的研究越来越深入，新能源物流车的蓄电池容量、安全性能以及续航里程都有了很大的提升。据不完全统计，目前市场上的绝大数新能源物流车的续航里程在200-300km之间。而在目前我国的城市配送运输领域中，配送运输的覆盖范围一般在150km以内，新能源物流车的续驶里程已经可以满足短途城际配送或是城市末端配送的日常需要。
然而，作为一种新兴的运输工具，新能源物流车目前还处于发展和应用的初期，在实际生活中使用新能源物流车提供配送服务的弊端也越来越明显。在现实的城市配送过程中，大多采用传统的分区配送模式，各配送中心按照地理区域划分各自负责的配送范围，从而导致各配送中心彼此独立，使得物流资源不能充分的共享与整合，就会出现有的配送中心运力不足无法完成全部运输任务而有的配送中心存在闲置车辆，所以有必要整合物流资源，提高总体的物流效率。
所以，此次将研究目光投向城市新能源物流车配送领域，基于传统的分区式配送模式提出了一个新的配送模式——车场开放型联合配送模式，该模式旨在配送中心之间充分合作，对物流资源进行整合，对配送路径进行完善，以实现对物流资源的有效利用，让物流配送成本得到有效控制的情况下，能够得到更高的物流效率。
1.2国内外研究现状
1.2.1车辆路径问题
在车辆路径问题的研究中，路线选取是否合理不仅会使服务运作成本受到影响，还会使物流整体服务质量受到影响。为了对汽车配送问题进行处理，学者Dantzig等在1959年首次提出车辆路径问题[1]，经分析发现，可以借助相应的数学模型以及求解算法来对此问题进行处理。后来围绕对VRP以及它的扩展性是为研究内容展开研究的学者不断增多。
学者Solomon[2]将时间窗约束引入到车辆路径模型里，发现在多种环境问题里，多种启发式算法能够发挥不错的作用，与其他算法相比而言，插入启发式算法更具优势。
学者Gheysens[3]等借助分支定界法进行深入研究，得到了合理的车辆组合，同时其还借助广义指派方法，根据客户需求点来为其指定车辆，与大旅行商算法、节约算法相比，此类算法更具优势，当然，其也有不足存在，那就是其并无法百分百保证获得可行解，而且和启发式算法相比，其需要的运行次数要多得多。
学者Gendracu[4]等围绕动态车辆路径为研究内容展开研究，研究表明，如果借助禁忌搜索算法来处理其路径问题，能够获得不错的效果。经分析可知，此类算法存在随机适应性特点，当借助这一算法来展开求解工作之时，若有新需求出现，此算法便会停止运行，然后向自适应存储单元保存最优结果，接着，便可以借助插入法往存储单元各解中随机存储新需求，借助再借助禁忌搜索算法来优化新需求情况下的车辆路径。
2理论基础
2.1城市配送相关理论
2.1.1城市配送的描述
在特定的城市范围内，物流企业在对客户需求进行明确后，根据其需求来对产品进行包装、加工等操作，然后在约定时间来运输产品，把客户所需的商品运送到客户指定的地点，这就是城市配送。为了使运输能力得到最大程度地发挥，在运输过程中要考虑到线路选择、能源损耗、交通拥堵和环境污染等方面的问题。城市配送的终极目标就是把商品和物品送到相应的顾客，这是保障物流服务质量的关键。
2.1.2城市配送组织模式
（1）自营模式
在充分分析自身物流业务后，根据未来展望，城市配送企业自己进行各类配送系统比如配送车辆的配备、仓库的构建等，这便是自营配送模式。其构建的配送系统是为企业自身提供服务的，尽管前期的投资很大，但其规模效应可以极大地提高物流质量，与此同时令物流运行成本能够得到有效控制。
（2）第三方配送模式
作为特殊物流方式的第三方配送也称为合同配送或委托配送。企业自身不具备任何配送资源，而将其所有的物流业务全部交给了专业的第三方物流公司，由此类公司负责将其完成。
（3）互用配送模式
各企业抱着“逐利”的目的，通过签订契约这一手段来达成协议，然后互相使用配送系统开展配送工作，这一模式就是互用配送模式。此模式企业不用投入过多的财力和人力去对物流体系进行组织管理，便能够达到自身的需求，但是该模式由于企业各自的利益矛盾点会导致配送模式缺乏足够的稳定性，因此需要企业较强的组织协调能力去进行管理[41]。
2.2车辆路径问题相关理论
2.2.1车辆路径问题的描述
Dantzig[1]在研究公路交通运输规划之时，提出了经典的车辆路径问题，也就是VRP，自从此处这一问题后，围绕其展开研究便不断增多。
所谓车辆路径问题，其具体内容可以描述为：某配送中心为一定数量的客户需求点提供服务，各客户需求点的需求量并不一样，从配送中心派遣配送车辆为客户需求点提供服务，在各类约束条件比如配送时间、车辆载重、行驶里程等的限制和约束下，以时间、行驶里程成本等最小而目标，确定最合适的配送路线，以完成配送工作，令各客户需求点的需求能够得到满足。车辆路径问题如图2-1所示。
3基于城市物流联合配送的新能源物流车调度优化模型..........................29
3.1问题描述与假设说明................................29
3.2模型参数及变量.............................................30
3.3优化目标与约束条件.............................31
4实证分析.....................................40
4.1案例概述............................................40
4.1.1公司配送情况..............................40
4.1.2配送的主要货物.....................41
5结论与展望....................................56
5.1结论......................................56
5.2文章创新点.....................................56
5.3研究展望....................................57
4实证分析
4.1案例概述
4.1.1公司配送情况
山西省新华书店集团大同有限公司是经山西省人民政府授权成立的国有独资企业，位于山西省大同市平城区，隶属山西出版传媒集团。该公司以图书、音像、电子出版物的经营为主业，以大文化产品拓展为主导，集教育装备、教育培训、信息研发、物流服务、多媒体制作等为一体，在专业和细分市场上具有强大的竞争实力和经营业绩。
该公司在大同市设立有七个配送中心、25辆新能源物流车定期为学校、书店、企业等提供书籍、音像制品等的配送服务。本文选取该公司设置在云冈区、新荣区和平城区的三个配送中心为研究对象[62]。配送车辆相关参数如下表4-1所示，部分配送客户需求点如图4-1所示。
5结论与展望
5.1结论
本文基于新能源物流车的特性，对新能源物流车联合配送车辆路径进行研究，与传统的车辆就近停靠的联合配送不同，本文提出了考虑配送车辆与配送中心的实际距离、配送中心的空余车位数等因素的开放型联合配送模式，构建了包含车辆固定成本、运输成本、时间惩罚成本在内的混合整数规划模型，综合考虑配送中心车场规模、配送车辆工作时长、车辆续航里程限制和客户服务时间窗等约束条件，并设计遗传算法进行编码求解。本文围绕新能源物流车，以城市物流联合配送为背景构建了相应的调度优化模型，具体研究内容为：
（1）分析新能源物流车的特征和其在城市配送中的影响因素。首先对新能源物流车的概念、特点进行了阐述，然后对国内外新能源汽车的政策制度进行整理，接着着重分析了新能源汽车城市配送的影响因素，为模型约束条件提供了理论依据。
（2）不同于现有的城市配送车辆路径问题，本文首先结合新能源物流车的配送特性，将城市配送车辆路径问题中的闭合型车场改为开放型车场，新增配送中心车场规模限制，车辆在完成配送任务后需要考虑与配送中心的实际距离和配送中心空闲车位数来选择配送中心进行停靠。然后，考虑到在配送过程中，车辆驾驶员长时间驾驶车辆会导致驾驶员出现注意力下降、反应迟钝等疲劳驾驶行为，增加了配送车辆工作时长的限制，更加符合现实情况。最后，设计了求解模型的遗传算法。
（3）对所构建的基于城市物流联合配送的新能源物流车调度优化模型进行了实证分析，基于山西省新华书店集团大同有限公司设立的三个配送中心的实际配送数据，利用matlab2016a进行求解，并对按照地域划分的分区配送的调度方案和优化后联合配送的调度方案从配送成本、配送时长、运输成本、时间惩罚成本等指标进行分析对比，证明联合配送模式在城市物流配送中具有一定的适应性。
参考文献（略）