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郵政運輸網絡中的郵路規劃和郵車調度模型研究

  • 簡介:郵政運輸網絡中的郵路規劃和郵車調度模型研究摘要本文研究的是關于郵政運輸網絡中的郵路規劃和郵車調度問題,即在保證郵政服務需求的前提下,設計最佳的郵政運輸線路,使總的運輸費用或成本最小。第一個問題是設計一個縣...
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[頁數]:25     [字數]:11298

[目錄]
一、問題的重述
二、模型假設
三、符號說明
四、模型的建立與求解
五、模型的評價與改進

[摘要]
本文研究的是關于郵政運輸網絡中的郵路規劃和郵車調度問題,即在保證郵政服務需求的前提下,設計最佳的郵政運輸線路,使總的運輸費用或成本最小。
第一個問題是設計一個縣域的最佳郵路問題,目標是使出動的郵車最少。在這個問題的建模中,主要的約束是郵車運行時間的限制和郵車載重量的限制。根據時間、載重量、各支局應該處理郵件數量的限制,在盡可能使成本最小的情況下,我們給出了基于縣域可達性矩陣的貪心算法。在算法處理上,針對本問題中某些支局不能到達的情況,對部分支局進行合并,即把不能到達的支局與相鄰的支局進行合并,合并成一個新的支局。通過貪心算法進行求解,得到結果如下:
第二個問題是郵車的載重量沒有明顯的限制,但是郵車運行時間仍有嚴格的限制,要設計整個地區的郵路線路和郵車調度方案。在這個問題的處理中,運行時間是最關鍵的因素,因此,我們由各支局之間的距離和不同區域郵車的運行速度計算出各點之間的運行時間。以運行時間和運行成本為目標,我們設計了基于市域可達性矩陣的Floyd算法。得出結果如下:
第三個問題是打破行政區域的限制,允許跨縣域運輸,同樣在郵車運行時間的限制下,給出最佳郵路規劃和郵車調度方案。在該問題的處理上,通過改進的Floyd算法,經過微調,得出將Z35和Z36并入X4的優化結果。
第四個問題是一個中心選址問題。我們通過可達性矩陣計算每個縣域內任意兩點之間的最短距離,然后在任意兩點最短路矩陣中按行選取最大,再按列選取最。醋畲笞钚≡瓌t)的作為支局的地址,這樣可以使新支局點到縣域中任意一點的距離都最短,即支局為縣域的中心。

[正文]
一、問題的重述
郵政運輸網絡是郵政企業運營的重要保障,是決定郵政企業競爭能力的主要因素。隨著UPS等國際性物流公司進駐國內,我國郵政正面臨極大的挑戰。我國郵政必須發揮自身優勢,在縮短郵件運輸時限和降低成本的同時,節約能耗和人力資源,提高郵政行業的服務質量和信譽,切實提高我國郵政的運行效益,保持郵政行業的競爭能力和取得良好的社會效益。
我國的郵政運輸網絡采用郵區中心局體制,即以郵區中心局作為基本封發單元和網路組織的基本節點,承擔著進、出、轉口郵件的處理、封發和運輸任務,在此基礎上組織分層次的郵政網。
某地區的郵政局、分為地市中心局(簡稱地市局)、縣級中心局(簡稱縣局)和支局三級機構,該地區的郵政運輸網絡由區級郵政運輸網和縣級郵政運輸網構成。區級郵政運輸網由從地市局出發并最終返回地市局的區級郵車所行駛的全部郵路構成,縣級郵政運輸網由從縣局出發并最終返回縣局的縣級郵車所行駛的全部郵路構成。為使郵政企業實現低成本運營和較高的服務質量,我們需要對該地區的郵政運輸網絡進行重構,確定合適的郵路規劃方案并進行郵車的合理調度。
為了滿足郵政的時限要求,必須盡可能地保證各縣局、支局在營業時間內收寄的多數郵件能當天運送回地市局進行分揀封發等處理,以及每天到達地市局的多數郵件能當天運送到目的地縣局、支局。該地區從地市局到縣局每天兩班車,從縣局到支局每天僅有一班車。該地區的郵政運輸流程及時限規定如下:
Step1:區級第一班次郵車從地市局D出發將郵件運送到各縣局Xi和沿途支局,并將各縣局Xi和沿途支局收寄的郵件運送回地市局D;區級第一班次郵車出發時間必須在06:00之后,返回地市局D時間必須在11:00之前。
Step2:縣局Xi將當天區級第一班次郵車及前一天的區級第二班次郵車所送達的本縣郵件進行集中處理,按寄達支局裝上相應的縣級郵車;縣局Xi對郵件的集中處理時間為1小時(包括郵件的卸裝、分揀封發等處理時間)。
Step3:各縣級郵車將郵件運送到其負責的支局并將這些支局收寄的郵件運送回縣局Xi;
Step4: 區級第二班次郵車從地市局D出發將郵件運送到各縣局Xi和沿途支局,并將各縣局Xi收寄的郵件(包括當日各縣級郵車運回縣局Xi的郵件)和沿途支局收寄的郵件運送回地市局D;請注意區級第二班次郵車在縣局Xi卸裝完郵件后的出發時間必須在縣局Xi的全部縣級郵車返回縣局并集中處理1小時以后,最終返回地市局D的時間必須在18:00之前。
......

[參考文獻]
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[2] 樓世博,金曉龍,李鴻祥等.圖論及其應用[M].北京:人民郵電出版社,1982年
[3] 王樹禾.圖論,北京:科學出版社[M].2004年
[4] 林雪松,林德新. MATLAB7.0應用集錦[M].北京:機械工業出版社,2006年
[5]  胡運權,郭耀煌. 運籌學教程[M]. 北京:清華大學出版社 1998年

[原文截取]
郵政運輸網絡中的郵路規劃和郵車調度模型研究
摘要
本文研究的是關于郵政運輸網絡中的郵路規劃和郵車調度問題,即在保證郵政服務需求的前提下,設計最佳的郵政運輸線路,使總的運輸費用或成本最小。
第一個問題是設計一個縣域的最佳郵路問題,目標是使出動的郵車最少。在這個問題的建模中,主要的約束是郵車運行時間的限制和郵車載重量的限制。根據時間、載重量、各支局應該處理郵件數量的限制,在盡可能使成本最小的情況下,我們給出了基于縣域可達性矩陣的貪心算法。在算法處理上,針對本問題中某些支局不能到達的情況,對部分支局進行合并,即把不能到達的支局與相鄰的支局進行合并,合并成一個新的支局。通過貪心算法進行求解,得到結果如下:
第一輛車線路 第二輛車線路 第三輛車線路 減少的總收入 88.3692元
第二個問題是郵車的載重量沒有明顯的限制,但是郵車運行時間仍有嚴格的限制,要設計整個地區的郵路線路和郵車調度方案。在這個問題的處理中,運行時間是最關鍵的因素,因此,我們由各支局之間的距離和不同區域郵車的運行速度計算出各點之間的運行時間。以運行時間和運行成本為目標,我們設計了基于市域可達性矩陣的Floyd算法。得出結果如.....
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