專利名稱：油品配送槽車調(diào)度系統(tǒng)及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及信息技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，特別涉及一種油品配送槽車調(diào)度系統(tǒng)及其方法。

背景技術(shù)：
油品配送槽車調(diào)度，是石油銷售公司在獲取加油站的補(bǔ)貨需求后，根據(jù)當(dāng)時(shí)的運(yùn)輸資源和儲(chǔ)油量，調(diào)度槽車完成從油庫(kù)到加油站的油品補(bǔ)給配送任務(wù)，包括將補(bǔ)貨訂單分配給槽車并指定其發(fā)油油庫(kù)，以及編排槽車的行車路徑。其計(jì)劃編制質(zhì)量直接決定了油品配送運(yùn)輸成本、槽車艙位利用率和加油站安全庫(kù)存補(bǔ)貨率。
目前，在我國(guó)成為世貿(mào)組織(WTO)成員國(guó)的背景下，國(guó)內(nèi)石油公司為了加強(qiáng)油品的統(tǒng)一配送和槽車的統(tǒng)一調(diào)度管理，將原地市銷售公司的配送和儲(chǔ)運(yùn)業(yè)務(wù)剝離出來(lái)，組建省(區(qū))范圍內(nèi)的物流配送中心，直接對(duì)成百上千座加油站進(jìn)行油品儲(chǔ)量資源和運(yùn)輸資源的集中調(diào)度，其中涉及到上百輛槽車、多座油庫(kù)和多個(gè)銷售品種。這種更加集中的管理方式，使公司管理決策的整體優(yōu)化能力得以加強(qiáng)，但也使決策的復(fù)雜度大大增加，因而更加依賴信息技術(shù)和科學(xué)方法的技術(shù)支持。
鑒于危險(xiǎn)品運(yùn)輸?shù)氖鹿曙L(fēng)險(xiǎn)分散與專業(yè)化管理要求，國(guó)內(nèi)石油銷售公司主要將油品配送的運(yùn)輸任務(wù)分包給第三方承運(yùn)商來(lái)完成。傳統(tǒng)的調(diào)度方式是公司在當(dāng)天的某個(gè)截止時(shí)間把次日的補(bǔ)貨訂單匯總，同時(shí)指定補(bǔ)貨訂單的發(fā)油油庫(kù)；然后，公司將補(bǔ)貨訂單的配送運(yùn)輸任務(wù)交給承運(yùn)商，由承運(yùn)商把補(bǔ)貨訂單分派給槽車，而槽車行車路徑由槽車司機(jī)自行決定。在這種方式下，槽車調(diào)度由承運(yùn)商負(fù)責(zé)，石油銷售公司不能直接控制運(yùn)輸成本，缺乏對(duì)槽車配送運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程監(jiān)管能力，以及對(duì)緊急調(diào)油等情況的快速反應(yīng)能力。
為了保障油品運(yùn)輸資源的穩(wěn)定供應(yīng)，我國(guó)石油銷售公司與承運(yùn)商建立了長(zhǎng)期的戰(zhàn)略聯(lián)盟關(guān)系。這種情形下，不論槽車運(yùn)輸成本是高還是低，都將轉(zhuǎn)移給石油銷售公司。因此，采用傳統(tǒng)的調(diào)度方式，承運(yùn)商缺乏成本控制的直接動(dòng)機(jī)，這使得槽車運(yùn)輸成本居高不下，在油品物流成本中占有較大的比例。加強(qiáng)油品資源和運(yùn)輸資源的集中管理和統(tǒng)一調(diào)度，是日前石油銷售公司降低物流配送成本的重要手段之一。
在GPS、GIS、液位儀、電子封簽、RFID、Internet、數(shù)字視頻等現(xiàn)代物流信息技術(shù)的支撐下，一部分石油銷售公司采用集中資源調(diào)度的管理方式，但由于整體性決策的復(fù)雜度非常高，在尋求調(diào)度方案的方法上采用了將分派槽車、指定發(fā)油油庫(kù)和編排槽車行車路徑分離開來(lái)的決策方式，達(dá)不到整體優(yōu)化的決策效果。
油品配送槽車調(diào)度路徑優(yōu)化決策的基本問(wèn)題是車輛路徑問(wèn)題(VRP，Vehicle RoutingProblem)，即槽車從始發(fā)車場(chǎng)發(fā)車，遵循先到油庫(kù)裝油后到加油站卸油的前序約束，沿著以加油站和油庫(kù)為節(jié)點(diǎn)所構(gòu)成的行車路徑(滿足成本最小的優(yōu)化目標(biāo))，按補(bǔ)貨訂單要求完成補(bǔ)貨配送任務(wù)，最后返回車場(chǎng)。其復(fù)雜性特征主要表現(xiàn)在以下五個(gè)方面①多車場(chǎng)、多車型、多油庫(kù)、多油品；②大量的行車約束(如道路通行限制、跨區(qū)交通管制、路橋費(fèi)等)；③多艙位槽車(這使得槽車可同時(shí)執(zhí)行多個(gè)補(bǔ)貨訂單的配送任務(wù)，也可交錯(cuò)安排補(bǔ)貨訂單的裝油和卸油時(shí)間)；④配載約束(如要求槽車與加油站匹配、槽車艙位與油品匹配、槽車艙容與補(bǔ)貨訂單匹配等)；⑤槽車工作量均衡約束。
已經(jīng)證明，車輛路徑問(wèn)題是NP難題，大量的有關(guān)研究是側(cè)重于關(guān)于求解這類問(wèn)題的啟發(fā)式算法(Heuristics)研究。如文獻(xiàn)《Vehicle Routing Problem with Time Windows，Part IRouteConstruction and Local Search Algorithms》(Transportation Science，Vol.39，No.1，2005，104-118)、《Vehicle Routing Problem with Time Windows，Part IIMetaheuristics》(TransportationScience，Vol.39，No.1，2005，119-139)、《Local Search for Vehicle Routing and SchedulingProblemsReview and Conceptual Integration》(Journal of Heuristics，No.11，2005，267-306)、《車輛路徑問(wèn)題的模型及算法研究綜述》(管理工程學(xué)報(bào)，Vol.19，No.1，2005，124-130)等，綜述了求解VRP的啟發(fā)式算法。在這些啟發(fā)式算法中所使用的經(jīng)驗(yàn)規(guī)則和約束限制，往往只能滿足在正常情況下決策問(wèn)題的求解要求，難以直接應(yīng)用于復(fù)雜多變的現(xiàn)實(shí)決策情景。
現(xiàn)代物流信息技術(shù)的集成應(yīng)用對(duì)油品配送管理中實(shí)現(xiàn)集中資源調(diào)度提供極大的機(jī)會(huì)。由于諸如GPS、GIS、液位儀、Internet等信息技術(shù)的應(yīng)用推廣歷史較短，針對(duì)油品配送的集中資源調(diào)度問(wèn)題，其整體優(yōu)化方法的研究與應(yīng)用顯得很缺乏。據(jù)目前了解，國(guó)內(nèi)還沒有一個(gè)將分派槽車、指定發(fā)油油庫(kù)和編排槽車行車路徑整合為一個(gè)問(wèn)題的油品和槽車資源調(diào)度的優(yōu)化軟件或方法。在國(guó)外提供相關(guān)軟件的公司中，AspenTech公司推出一個(gè)具有資源調(diào)度優(yōu)化功能的Retail軟件，僅側(cè)重于補(bǔ)貨訂單的處理。對(duì)于分派槽車和指定油庫(kù)，采用分離決策的方式尋找可行方案，沒有基于復(fù)雜道路網(wǎng)絡(luò)的行車路徑優(yōu)化功能，未能實(shí)現(xiàn)槽車調(diào)度方案的整體優(yōu)化。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明油品配送槽車調(diào)度的方法的目的在于克服上述缺陷，提供一種集槽車分派、艙位分配、發(fā)油油庫(kù)指定以及槽車行車路徑編排的整體優(yōu)化的調(diào)度方案，達(dá)到直接控制并降低運(yùn)輸成本，提高對(duì)槽車配送運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程進(jìn)行監(jiān)管的能力和對(duì)緊急調(diào)油快速反應(yīng)的能力，實(shí)現(xiàn)油品配送槽車調(diào)度計(jì)劃編制的自動(dòng)化，提高槽車艙位利用率和加油站安全庫(kù)存補(bǔ)貨率的油品配送槽車調(diào)度系統(tǒng)及其方法。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的油品配送槽車調(diào)度的方法，該方法對(duì)油品配送系統(tǒng)實(shí)施油品配送槽車的低成本調(diào)度，所述油品配送系統(tǒng)包括若干油庫(kù)、加油站、承運(yùn)車隊(duì)的槽車和利用GPS、GIS、液位儀、Internet的物流信息系統(tǒng)，該方法執(zhí)行如下步驟 第1步，設(shè)置配送槽車調(diào)度區(qū)域，進(jìn)入第2步； 第2步，應(yīng)用Socket通訊方式，通過(guò)物流信息系統(tǒng)采集用于槽車調(diào)度的基本數(shù)據(jù)并將所采集的數(shù)據(jù)保存于本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)，進(jìn)入第3步； 第3步，進(jìn)行本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)參數(shù)表的參數(shù)設(shè)置，然后依次進(jìn)入第4步和第5步，執(zhí)行用于滿足約束要求的第一調(diào)度方案和用于完成對(duì)該調(diào)度方案進(jìn)行優(yōu)化的第二調(diào)度方案； 第4步，執(zhí)行所述第一調(diào)度方案，完成滿足約束要求的槽車調(diào)度方案，執(zhí)行如下步驟 (1)將已被列入槽車行車路徑的補(bǔ)貨訂單標(biāo)記為“已編排”，在剩下的補(bǔ)貨訂單中，將最高配送優(yōu)先級(jí)的補(bǔ)貨訂單標(biāo)記為“待編排”，其余補(bǔ)貨訂單標(biāo)記為“暫不編排”；將所有槽車標(biāo)記為“未飽和”，進(jìn)入步驟(2)； (2)如果所有補(bǔ)貨訂單的標(biāo)記均為“已編排”，則進(jìn)入第5步，執(zhí)行第一調(diào)度方案結(jié)束；否則，進(jìn)入步驟(3)； (3)如果不存在標(biāo)記為“待編排”的補(bǔ)貨訂單，則清除所有補(bǔ)貨訂單的標(biāo)記，返回步驟(1)；否則，進(jìn)入步驟(4)； (4)如果所有槽車均已標(biāo)記為“已飽和”，則添加一輛虛擬槽車，并將其標(biāo)記為“未飽和”，進(jìn)入步驟(5)； (5)在“未飽和”槽車集合中，根據(jù)槽車分派優(yōu)先級(jí)選擇槽車，記為k，進(jìn)入步驟(6)； (6)從“待編排”補(bǔ)貨訂單集合中篩選出一個(gè)子集作為種子訂單集，進(jìn)入步驟(7)； (7)如果種子訂單集為空集，則將槽車k標(biāo)記為“已飽和”，返回步驟(4)；否則，進(jìn)入步驟(8)； (8)對(duì)種子訂單集中的每個(gè)補(bǔ)貨訂單，以槽車k的始發(fā)車場(chǎng)坐標(biāo)為原點(diǎn)，向補(bǔ)貨訂單的收貨加油站坐標(biāo)發(fā)出的射線為極軸，在沿逆時(shí)針掃描α弧度所形成的扇形區(qū)域內(nèi)，統(tǒng)計(jì)其覆蓋的“待編排”補(bǔ)貨訂單個(gè)數(shù)作為該補(bǔ)貨訂單的覆蓋數(shù)，然后進(jìn)入步驟(9)； (9)在種子訂單集中，選擇覆蓋數(shù)最大的補(bǔ)貨訂單作為種子訂單，進(jìn)入步驟(10)； (10)以槽車k的始發(fā)車場(chǎng)坐標(biāo)為原點(diǎn)，向種子訂單的收貨加油站坐標(biāo)發(fā)出的射線為極軸，在由此構(gòu)成的極坐標(biāo)系中，按照補(bǔ)貨訂單的收貨加油站地理坐標(biāo)的極角從小到大的順序，逐個(gè)考察“待編排”補(bǔ)貨訂單集合中的每個(gè)補(bǔ)貨訂單，更新槽車k的行車路徑并返回步驟(3)； 第5步，執(zhí)行所述第二調(diào)度方案，完成對(duì)上述滿足約束要求的槽車調(diào)度方案的優(yōu)化，執(zhí)行如下步驟 (1)將Completed的值設(shè)置為1； (2)應(yīng)用2-替換法進(jìn)行搜索，如果搜索到更優(yōu)調(diào)度方案，則用其替換原槽車調(diào)度方案，并將Completed的值置為0；否則，進(jìn)入步驟(3)； (3)應(yīng)用跨路徑邊替換法進(jìn)行搜索，如果搜索到更優(yōu)調(diào)度方案，則用其替換原槽車調(diào)度方案，并將Completed的值置為0；否則，進(jìn)入步驟(4)； (4)應(yīng)用訂單重新分配法進(jìn)行搜索，如果搜索到更優(yōu)調(diào)度方案，則用其替換原槽車調(diào)度方案，并將Completed的值置為0；否則，進(jìn)入步驟(5)； (5)如果Completed的值為1，則進(jìn)入第6步，執(zhí)行第二調(diào)度方案結(jié)束；否則，返回步驟(1)； 第6步，對(duì)優(yōu)化的槽車調(diào)度方案進(jìn)行人工確認(rèn)，如果確認(rèn)不通過(guò)，則進(jìn)入第7步；否則，進(jìn)入第8步； 第7步，對(duì)槽車調(diào)度方案進(jìn)行人工修改，完成槽車調(diào)度方案的修改之后，返回第4步； 第8步，輸出槽車調(diào)度方案，將槽車調(diào)度方案保存于本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)，最后，程序終止。
本發(fā)明油品配送槽車調(diào)度的方法，其中在所述第2步中，由所述物流信息系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)如下 (1)有關(guān)油品和配送區(qū)域內(nèi)的加油站、油庫(kù)及槽車的基本數(shù)據(jù)； (2)加油站和油庫(kù)的經(jīng)緯度坐標(biāo)、道路里程、槽車可通行道路、槽車行車區(qū)域、槽車返回車場(chǎng)、道路路橋費(fèi)； (3)加油站、油庫(kù)和車輛的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，包括油庫(kù)儲(chǔ)油量、油品密度、補(bǔ)貨訂單、車況信息。
本發(fā)明油品配送槽車調(diào)度的方法，其中在所述第5步(3)中，所述應(yīng)用跨路徑邊替換法進(jìn)行搜索，執(zhí)行如下步驟 (1)從原調(diào)度方案的行車路徑內(nèi)終止端點(diǎn)為加油站的邊中，按照邊上的行車費(fèi)用從大到小的順序，選出ψ1條邊；當(dāng)行車路徑內(nèi)終止端點(diǎn)為加油站的邊數(shù)小于ψ3時(shí)，則將這些邊全選，將選出的這些邊所構(gòu)成的集合記為
(2)自集合

中選取被替換的邊，且它們所在的行車路徑不多于ψ2條，每條行車路徑中被替換的邊不多于ψ3條； (3)用滿足約束的邊對(duì)選出被替換的邊進(jìn)行替換，并對(duì)在替換形成的行車路徑中所包含的補(bǔ)貨訂單，重新分配槽車艙位和確定計(jì)劃配送量，重新指定發(fā)油油庫(kù)和選擇槽車的返回車場(chǎng)。
本發(fā)明油品配送槽車調(diào)度的方法，其中在所述第5步(4)中，所述應(yīng)用訂單重新分配法進(jìn)行搜索，執(zhí)行如下步驟 (1)從原調(diào)度方案的行車路徑內(nèi)表示加油站的點(diǎn)中，按照點(diǎn)的節(jié)約成本從大到小的順序，選出_1個(gè)點(diǎn)；當(dāng)行車路徑內(nèi)表示加油站的點(diǎn)數(shù)小于_1時(shí)，則將這些點(diǎn)全選，將選出的這些點(diǎn)所構(gòu)成的集合記為
(2)自集合

中選取重新分配的點(diǎn)，且它們所在的行車路徑不多于_2條，每條行車路徑中被重新分配的點(diǎn)不多于_3個(gè)； (3)應(yīng)用最小成本插入法對(duì)選出被重新分配的點(diǎn)進(jìn)行重新分配和路徑插入，并對(duì)在替換形成的行車路徑中所包含的補(bǔ)貨訂單，重新分配槽車艙位和確定計(jì)劃配送量，重新指定發(fā)油油庫(kù)和選擇槽車的返回車場(chǎng)。
本發(fā)明油品配送槽車調(diào)度的方法，其中所述第7步，對(duì)槽車調(diào)度方案進(jìn)行人工修改包括 (1)對(duì)作業(yè)點(diǎn)進(jìn)行修改，即訂單的裝/卸油作業(yè)在車輛配送路徑中進(jìn)行重新定位，即將一條路徑中的作業(yè)點(diǎn)移出，再移入另一條路徑或同一路徑的其它位置，由于修改必是可行，因此還需做可行性檢驗(yàn)和處理之后，再應(yīng)用第一調(diào)度方案和第二調(diào)度方案做進(jìn)一步的改進(jìn)；而對(duì)于前序約束、訂單與車輛艙位的匹配條件這些簡(jiǎn)單約束的可行性檢驗(yàn)，可放在修改過(guò)程中進(jìn)行； (2)對(duì)車輛或作業(yè)點(diǎn)施加“加鎖”標(biāo)記。
本發(fā)明油品配送槽車調(diào)度的方法，其中所述第8步，所述輸出槽車調(diào)度方案，將槽車調(diào)度方案保存于本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)，所更新的數(shù)據(jù)項(xiàng)分別是 (1)補(bǔ)貨訂單數(shù)據(jù)表中的數(shù)據(jù)項(xiàng)計(jì)劃配送量，分派槽車編號(hào)，裝載艙位編號(hào)，發(fā)油油庫(kù)編號(hào)； (2)槽車行車路徑數(shù)據(jù)表中的數(shù)據(jù)項(xiàng)槽車編號(hào)，油庫(kù)或加油站的結(jié)點(diǎn)類型，結(jié)點(diǎn)編號(hào)，到達(dá)結(jié)點(diǎn)的次序序號(hào)，執(zhí)行訂單編號(hào)。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的油品配送系統(tǒng)，包括若干油庫(kù)、加油站、承運(yùn)車隊(duì)的槽車和利用GPS、GIS、液位儀、Internet的物流信息系統(tǒng)，以及一計(jì)算機(jī)，所述物流信息系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)輸入到計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)輸出對(duì)油庫(kù)、加油站和槽車的調(diào)度信息，計(jì)算機(jī)的油品配送方法執(zhí)行如下步驟 第1步，設(shè)置配送槽車調(diào)度區(qū)域，進(jìn)入第2步； 第2步，應(yīng)用Socket通訊方式，通過(guò)物流信息系統(tǒng)采集用于槽車調(diào)度的基本數(shù)據(jù)并將所采集的數(shù)據(jù)保存于本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)，進(jìn)入第3步； 第3步，進(jìn)行本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)參數(shù)表的參數(shù)設(shè)置，然后依次進(jìn)入第4步和第5步，執(zhí)行用于滿足約束要求的第一調(diào)度方案和用于完成對(duì)該調(diào)度方案進(jìn)行優(yōu)化的第二調(diào)度方案； 第4步，執(zhí)行所述第一調(diào)度方案，完成滿足約束要求的槽車調(diào)度方案，執(zhí)行如下步驟 (1)將已被列入槽車行車路徑的補(bǔ)貨訂單標(biāo)記為“已編排”，在剩下的補(bǔ)貨訂單中，將最高配送優(yōu)先級(jí)的補(bǔ)貨訂單標(biāo)記為“待編排”，其余補(bǔ)貨訂單標(biāo)記為“暫不編排”；將所有槽車標(biāo)記為“未飽和”，進(jìn)入步驟(2)； (2)如果所有補(bǔ)貨訂單的標(biāo)記均為“已編排”，則輸出調(diào)度方案，本算法結(jié)束；否則，進(jìn)入步驟(3)； (3)如果不存在標(biāo)記為“待編排”的補(bǔ)貨訂單，則清除所有補(bǔ)貨訂單的標(biāo)記，返回步驟(1)；否則，進(jìn)入步驟(4)； (4)如果所有槽車均已標(biāo)記為“已飽和”，則添加一輛虛擬槽車，并將其標(biāo)記為“未飽和”，進(jìn)入步驟(5)； (5)在“未飽和”槽車集合中，根據(jù)槽車分派優(yōu)先級(jí)選擇槽車，記為k，進(jìn)入步驟(6)； (6) 從“待編排”補(bǔ)貨訂單集合中篩選出一個(gè)子集作為種子訂單集，進(jìn)入步驟(7)； (7)如果種子訂單集為空集，則將槽車k標(biāo)記為“已飽和”，返回步驟(4)；否則，進(jìn)入步驟(8)； (8)對(duì)種子訂單集中的每個(gè)補(bǔ)貨訂單，以槽車k的始發(fā)車場(chǎng)坐標(biāo)為原點(diǎn)，向補(bǔ)貨訂單的收貨加油站坐標(biāo)發(fā)出的射線為極軸，在沿逆時(shí)針掃描α弧度所形成的扇形區(qū)域內(nèi)，統(tǒng)計(jì)其覆蓋的“待編排”補(bǔ)貨訂單個(gè)數(shù)作為該補(bǔ)貨訂單的覆蓋數(shù)，然后進(jìn)入步驟(9)； (9)在種子訂單集中，選擇覆蓋數(shù)最大的補(bǔ)貨訂單作為種子訂單，進(jìn)入步驟(10)； (10)以槽車k的始發(fā)車場(chǎng)坐標(biāo)為原點(diǎn)，向種子訂單的收貨加油站坐標(biāo)發(fā)出的射線為極軸，在由此構(gòu)成的極坐標(biāo)系中，按照補(bǔ)貨訂單的收貨加油站地理坐標(biāo)的極角從小到大的順序，逐個(gè)考察“待編排”補(bǔ)貨訂單集合中的每個(gè)補(bǔ)貨訂單，更新槽車k的行車路徑并返回步驟(3)； 第5步，執(zhí)行所述第二調(diào)度方案，完成對(duì)上述滿足約束要求的槽車調(diào)度方案的優(yōu)化，執(zhí)行如下步驟 (1)將Completed的值設(shè)置為1； (2)應(yīng)用2-替換法進(jìn)行搜索，如果搜索到更優(yōu)調(diào)度方案，則用其替換原槽車調(diào)度方案，并將Completed的值置為0；否則，進(jìn)入步驟(3)； (3)應(yīng)用跨路徑邊替換法進(jìn)行搜索，如果搜索到更優(yōu)調(diào)度方案，則用其替換原槽車調(diào)度方案，并將Completed的值置為0；否則，進(jìn)入步驟(4)； (4)應(yīng)用訂單重新分配法進(jìn)行搜索，如果搜索到更優(yōu)調(diào)度方案，則用其替換原槽車調(diào)度方案，并將Completed的值置為0；否則，進(jìn)入步驟(5)； (5)如果Completed的值為1，則輸出槽車調(diào)度方案，進(jìn)入第6步；否則，返回步驟(1)； 第6步，對(duì)優(yōu)化的槽車調(diào)度方案進(jìn)行人工確認(rèn)，如果確認(rèn)不通過(guò)，則進(jìn)入第7步；否則，進(jìn)入第8步； 第7步，對(duì)槽車調(diào)度方案進(jìn)行人工修改，完成槽車調(diào)度方案的修改之后，返回第4步； 第8步，輸出槽車調(diào)度方案，將槽車調(diào)度方案保存于本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)，最后，程序終止。
本發(fā)明油品配送系統(tǒng)，其中在所述第2步中，由所述物流信息系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)如下 (1)有關(guān)油品和配送區(qū)域內(nèi)的加油站、油庫(kù)及槽車的基本數(shù)據(jù)； (2)加油站和油庫(kù)的經(jīng)緯度坐標(biāo)、道路里程、槽車可通行道路、槽車行車區(qū)域、槽車返回車場(chǎng)、道路路橋費(fèi)； (3)加油站、油庫(kù)和車輛的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，包括油庫(kù)儲(chǔ)油量、油品密度、補(bǔ)貨訂單、車況信息。
本發(fā)明油品配送系統(tǒng)，其中在所述第5步(3)中，所述應(yīng)用跨路徑邊替換法進(jìn)行搜索，執(zhí)行如下步驟 (1)從原調(diào)度方案的行車路徑內(nèi)終止端點(diǎn)為加油站的邊中，按照邊上的行車費(fèi)用從大到小的順序，選出ψ1條邊；當(dāng)行車路徑內(nèi)終止端點(diǎn)為加油站的邊數(shù)小于ψ3時(shí)，則將這些邊全選，將選出的這些邊所構(gòu)成的集合記為
(2)自集合

中選取被替換的邊，且它們所在的行車路徑不多于ψ2條，每條行車路徑中被替換的邊不多于ψ3條； (3)用滿足約束的邊對(duì)選出被替換的邊進(jìn)行替換，并對(duì)在替換形成的行車路徑中所包含的補(bǔ)貨訂單，重新分配槽車艙位和確定計(jì)劃配送量，重新指定發(fā)油油庫(kù)和選擇槽車的返回車場(chǎng)。
本發(fā)明油品配送系統(tǒng)，其中在所述第5步(4)中，所述應(yīng)用訂單重新分配法進(jìn)行搜索，執(zhí)行如下步驟 (1)從原調(diào)度方案的行車路徑內(nèi)表示加油站的點(diǎn)中，按照點(diǎn)的節(jié)約成本從大到小的順序，選出_1個(gè)點(diǎn)；當(dāng)行車路徑內(nèi)表示加油站的點(diǎn)數(shù)小于_1時(shí)，則將這些點(diǎn)全選，將選出的這些點(diǎn)所構(gòu)成的集合記為
(2)自集合

中選取重新分配的點(diǎn)，且它們所在的行車路徑不多于_2條，每條行車路徑中被重新分配的點(diǎn)不多于_3個(gè)； (3)應(yīng)用最小成本插入法對(duì)選出被重新分配的點(diǎn)進(jìn)行重新分配和路徑插入，并對(duì)在替換形成的行車路徑中所包含的補(bǔ)貨訂單，重新分配槽車艙位和確定計(jì)劃配送量，重新指定發(fā)油油庫(kù)和選擇槽車的返回車場(chǎng)。
本發(fā)明油品配送系統(tǒng)，其中所述第7步，對(duì)槽車調(diào)度方案進(jìn)行人工修改包括 (1)對(duì)作業(yè)點(diǎn)進(jìn)行修改，即訂單的裝/卸油作業(yè)在車輛配送路徑中進(jìn)行重新定位，即將一條路徑中的作業(yè)點(diǎn)移出，再移入另一條路徑或同一路徑的其它位置，由于修改必是可行，因此還需做可行性檢驗(yàn)和處理之后，再應(yīng)用第一調(diào)度方案和第二調(diào)度方案做進(jìn)一步的改進(jìn)；而對(duì)于前序約束、訂單與車輛艙位的匹配條件這些簡(jiǎn)單約束的可行性檢驗(yàn)，可放在修改過(guò)程中進(jìn)行； (2)對(duì)車輛或作業(yè)點(diǎn)施加“加鎖”標(biāo)記。
本發(fā)明油品配送系統(tǒng)，其中所述第8步，所述輸出槽車調(diào)度方案，將槽車調(diào)度方案保存于本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)，所更新的數(shù)據(jù)項(xiàng)分別是 (1)補(bǔ)貨訂單數(shù)據(jù)表中的數(shù)據(jù)項(xiàng)計(jì)劃配送量，分派槽車編號(hào)，裝載艙位編號(hào)，發(fā)油油庫(kù)編號(hào)； (2)槽車行車路徑數(shù)據(jù)表中的數(shù)據(jù)項(xiàng)槽車編號(hào)，油庫(kù)或加油站的結(jié)點(diǎn)類型，結(jié)點(diǎn)編號(hào)，到達(dá)結(jié)點(diǎn)的次序序號(hào)，執(zhí)行訂單編號(hào)。
發(fā)明油品配送槽車調(diào)度的方法油品配送槽車調(diào)度的方法，由于應(yīng)用Socket通訊方式，通過(guò)物流信息系統(tǒng)采集用于槽車調(diào)度的基本數(shù)據(jù)，并采用了用于滿足約束要求的第一調(diào)度方案和用于完成對(duì)該調(diào)度方案進(jìn)行優(yōu)化的第二調(diào)度方案，其優(yōu)點(diǎn)是首先，可顯著降低配送成本；其次，提高油品配送槽車調(diào)度決策的效率，提升油品配送管理的快速反應(yīng)水平，可將加油站提交補(bǔ)貨訂單的截止時(shí)間推遲2個(gè)小時(shí)左右；最后，通過(guò)對(duì)油品配送槽車調(diào)度的集中優(yōu)化決策，有助于提高石油銷售公司的扁平化集中式管理水平。



下面結(jié)合圖對(duì)本發(fā)明油品配送槽車調(diào)度的方法進(jìn)行進(jìn)一步的描述。
圖1是本發(fā)明油品配送槽車調(diào)度的方法中調(diào)度業(yè)務(wù)流程圖； 圖2是本發(fā)明油品配送槽車調(diào)度的方法的系統(tǒng)框圖； 圖3是本發(fā)明油品配送槽車調(diào)度的方法的數(shù)學(xué)模型結(jié)構(gòu)圖； 圖4是本發(fā)明油品配送槽車調(diào)度的方法中第一調(diào)度方案和第二調(diào)度方案的二階段啟發(fā)式調(diào)度流程圖； 圖5是圖4中第一調(diào)度方案的流程圖； 圖6是圖4中第二調(diào)度方案的流程圖； 圖7是配送調(diào)度區(qū)域設(shè)置界面圖； 圖8是本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)更新操作界面圖； 圖9是槽車調(diào)度計(jì)劃編制界面圖； 圖10是交互式計(jì)劃編制操作界面圖。

具體實(shí)施例方式 本發(fā)明油品配送槽車調(diào)度的方法是尋求資源的低成本調(diào)度方案來(lái)滿足需求供給的一種方法。其中，需求來(lái)自加油站，為各型號(hào)油品的日補(bǔ)貨要求；資源則包括油庫(kù)儲(chǔ)油資源和槽車運(yùn)能資源。
首先介紹一下需求供給各方。
加油站，為油品需求方，遍布油品配送區(qū)域的各個(gè)角落。一般情況下，加油站銷售多個(gè)型號(hào)油品，每一型號(hào)油品的補(bǔ)貨要求以補(bǔ)貨訂單的形式上傳至石油銷售公司。在集成了現(xiàn)代信息技術(shù)的物流管理信息系統(tǒng)中，利用基于歷史銷售數(shù)據(jù)的需求預(yù)測(cè)和液位儀實(shí)時(shí)提供的油罐儲(chǔ)存數(shù)據(jù)，可自動(dòng)生成補(bǔ)貨訂單。一個(gè)補(bǔ)貨訂單規(guī)定了單個(gè)槽車艙位的一次配送量，以及配送量的可調(diào)整區(qū)間。因此，加油站同一型號(hào)油品的補(bǔ)貨要求可能包含多個(gè)補(bǔ)貨訂單，一個(gè)配送任務(wù)要調(diào)用多個(gè)艙位來(lái)完成。補(bǔ)貨訂單還規(guī)定了配送優(yōu)先級(jí)，當(dāng)發(fā)生油品或運(yùn)能資源不足時(shí)，對(duì)配送優(yōu)先級(jí)高的補(bǔ)貨訂單進(jìn)行優(yōu)先安排。在配送時(shí)間要求方面，補(bǔ)貨訂單給出的時(shí)間窗一般較為寬泛，通常僅提出上午到貨或下午到貨的時(shí)間要求。
油庫(kù)，為油品供給方，分布在配送區(qū)域的鐵道線或河道沿線。一座油庫(kù)通常提供多種型號(hào)油品的供應(yīng)，每一型號(hào)油品儲(chǔ)存于一個(gè)或多個(gè)儲(chǔ)油罐中。對(duì)于一些小型油庫(kù)，其儲(chǔ)存的油品型號(hào)不全，只能滿足加油站部分型號(hào)油品供給。
槽車，為油品運(yùn)輸方，分屬一家或多家承運(yùn)公司。槽車的貨廂由一個(gè)或多個(gè)艙位構(gòu)成，可在同一車次裝載多個(gè)型號(hào)油品。每個(gè)艙位容積通常是固定的，并限制只裝載某大類油品，如柴油類或汽油類。槽車具有各種噸位的車型，如穿梭于中心市區(qū)的4噸位車型、承載長(zhǎng)途運(yùn)輸?shù)?0噸位車型，以滿足不同路段的道路通行要求。
本發(fā)明油品配送槽車調(diào)度的方法的基礎(chǔ)是一個(gè)油品配送系統(tǒng)，參見圖1和圖2，該系統(tǒng)包括上述的若干油庫(kù)、加油站、承運(yùn)車隊(duì)的槽車和利用GPS、GIS、液位儀、Internet的物流信息系統(tǒng)，以及一計(jì)算機(jī)，所述物流信息系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)輸入到計(jì)算機(jī)，該計(jì)算機(jī)輸出對(duì)油庫(kù)、加油站和槽車的調(diào)度信息，完成油品配送的資源調(diào)度。
在本發(fā)明油品配送槽車調(diào)度的方法中，油品配送的資源調(diào)度問(wèn)題，是關(guān)于加油站、油庫(kù)、槽車之間如何組合的一個(gè)決策問(wèn)題，包括決策①分派槽車完成補(bǔ)貨訂單的配送運(yùn)輸任務(wù)，②分配補(bǔ)貨訂單的油品裝載艙位，③指定補(bǔ)貨訂單的發(fā)油油庫(kù)，④制定補(bǔ)貨訂單的計(jì)劃配送量，⑤編排槽車的行車路徑。其關(guān)鍵在于如何充分利用槽車運(yùn)載能力和降低槽車在運(yùn)輸途中發(fā)生的費(fèi)用。結(jié)合我國(guó)具體情況，國(guó)內(nèi)石油銷售公司對(duì)油品配送的資源集中調(diào)度管理提出如下要求 ●統(tǒng)一分派槽車，優(yōu)化利用槽車運(yùn)載能力； ●優(yōu)化槽車的行車路徑，降低槽車在運(yùn)輸途中發(fā)生的費(fèi)用； ●優(yōu)化油品資源的集中調(diào)度，使油庫(kù)的油品補(bǔ)給范圍在合理經(jīng)濟(jì)半徑內(nèi)； ●在油品資源緊缺或運(yùn)載能力不足的情況下，優(yōu)先保障對(duì)配送優(yōu)先級(jí)較高的補(bǔ)貨訂單安排配送； ●優(yōu)化分配補(bǔ)貨訂單的裝載艙位，提高艙位滿載率； ●遵循現(xiàn)行的道路通行規(guī)則和石油產(chǎn)品安全運(yùn)輸規(guī)定； ●在短時(shí)間內(nèi)(如10分鐘)完成油品配送槽車調(diào)度方案的生成及優(yōu)化過(guò)程。
在本發(fā)明油品配送槽車調(diào)度的方法中，油品配送調(diào)度的業(yè)務(wù)流程為首先，加油站通過(guò)電話、傳真或計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等途徑向石油銷售公司提交次日的補(bǔ)貨訂單；然后，公司配送中心根據(jù)承運(yùn)商和油庫(kù)的可用資源，編制油品配送調(diào)度計(jì)劃，生成派給槽車的提油單和各油庫(kù)的發(fā)油單；最后，執(zhí)行計(jì)劃。具體內(nèi)容是槽車拿到提油單后，前往油庫(kù)；油庫(kù)將提油單與發(fā)油單相比對(duì)，確認(rèn)一致后發(fā)油；槽車運(yùn)油至加油站，加油站在提油單上簽收，并向配送中心做到貨確認(rèn)。如果在業(yè)務(wù)流程中集成了GPS、GIS、液位儀、Internet等現(xiàn)代物流信息技術(shù)，不但可實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、精準(zhǔn)化的集成式可視化管理，進(jìn)行全程跟蹤監(jiān)視，還可實(shí)現(xiàn)智能化配送。例如公司通過(guò)液位儀監(jiān)控加油站的庫(kù)存水平，并在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中自動(dòng)生成補(bǔ)貨訂單，進(jìn)行主動(dòng)配送。
現(xiàn)在對(duì)本發(fā)明油品配送槽車調(diào)度的方法進(jìn)一步描述如下。
首先說(shuō)明油品配送槽車調(diào)度的數(shù)學(xué)模型。
本發(fā)明油品配送槽車調(diào)度的方法把油品配送槽車調(diào)度路徑優(yōu)化問(wèn)題歸結(jié)為這樣一個(gè)數(shù)學(xué)模型，即在滿足一定約束條件下，以費(fèi)用最小為優(yōu)化目標(biāo)，尋找配送調(diào)度方案。其中，方案內(nèi)容包括補(bǔ)貨訂單的槽車艙位分配、指定補(bǔ)貨訂單的發(fā)油油庫(kù)、編排槽車行車路徑。
參見圖3的數(shù)學(xué)模型的結(jié)構(gòu)，在約束限制中，配載約束主要指補(bǔ)貨訂單與槽車及其艙位之間進(jìn)行分配的約束，行車約束主要指行車道路和區(qū)域劃分方面的約束，規(guī)則約束則主要指管理方面的約束或要求，如槽車配載量平衡和按理想配送量配載的要求。
下面給出有關(guān)符號(hào)說(shuō)明 N——一天內(nèi)補(bǔ)貨訂單的集合 S——所有加油站構(gòu)成的集合 R——所有油庫(kù)(含車場(chǎng))構(gòu)成的集合 K——所有槽車構(gòu)成的集合 O——所有油品構(gòu)成的集合 n——補(bǔ)貨訂單下標(biāo) k——槽車下標(biāo) r——油庫(kù)下標(biāo) o——油品下標(biāo) H(k)——槽車k∈K的所有艙位構(gòu)成的集合 z——槽車的艙位下標(biāo) Rn——可以給補(bǔ)貨訂單n發(fā)油的油庫(kù)子集，Rn_R(如針對(duì)油品預(yù)售合同中要求事先指定相關(guān)補(bǔ)貨訂單的發(fā)油油庫(kù)) Rk——槽車k可以前往提油的油庫(kù)子集，Rk_R(如在跨區(qū)調(diào)度下，針對(duì)交通管理部門對(duì)外地牌照槽車的進(jìn)入管制、槽車的限定配送區(qū)域) Sk——槽車k可以前往配送的加油站子集，Sk_S(如在跨區(qū)調(diào)度下，針對(duì)交通管理部門對(duì)外地牌照槽車的進(jìn)入管制、槽車的限定配送區(qū)域) Gk——槽車k的返回車場(chǎng)子集，Gk_R
D——運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)D＝(V，A)，其中，V＝S∪R，A為網(wǎng)絡(luò)的有向邊(從一個(gè)點(diǎn)到達(dá)另一個(gè)點(diǎn)的直達(dá)道路)集，即A＝{(v1，v2)|v1∈V，v2∈V，v1≠v2}，為敘述簡(jiǎn)便起見，本文所述的邊均指有向邊 e——表示運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)D中的邊e＝(v1，v2)，e∈A，其中，v1和v2分別為邊e的起始端點(diǎn)和終止端點(diǎn)
tk，e——槽車k在邊e上的行車時(shí)間(計(jì)量單位小時(shí)) tr——槽車在油庫(kù)r的裝油速率(計(jì)量單位小時(shí)/噸) ts——槽車在加油站s的卸油速率(計(jì)量單位小時(shí)/噸) Tr——槽車在油庫(kù)r裝油的平均等待時(shí)間(計(jì)量單位小時(shí)) Ts——槽車在加油站s卸油的平均等待時(shí)間(計(jì)量單位小時(shí)) fk——槽車k的固定費(fèi)用(計(jì)量單位元) fk，e——槽車k的在邊e上的路橋費(fèi)(計(jì)量單位元) ck，e——槽車k的在邊e上的噸運(yùn)費(fèi)(計(jì)量單位元/噸) cr——油庫(kù)r的噸物流附加費(fèi)(計(jì)量單位元/噸) Uo，r——油庫(kù)r中油品o的可發(fā)油量(計(jì)量單位噸) Q(k)——槽車k的載重上限(計(jì)量單位噸) Q(z)——艙位z的載容量(計(jì)量單位千升) Nk——分派給槽車k的補(bǔ)貨訂單子集，Nk_N P(k)——槽車k的配送行車路徑其中，mk+1為P(k)中 包含的點(diǎn)數(shù)(注P(k)中包含的點(diǎn)要么是加油站要么是油庫(kù)，且同一加油站或油庫(kù)可在P(k)中重復(fù)出現(xiàn))，v0(k)和vmk(k)分別為槽車k的始發(fā)車場(chǎng)和返回車場(chǎng)(決策變量) l(vi(k))——槽車在點(diǎn)Vi(k)處裝油或卸油后的載量(計(jì)量單位噸) t(vi(k))——槽車在點(diǎn)vi(k)處開始裝油或卸油的最早時(shí)刻
π(vi(k))——槽車k在點(diǎn)vi(k)處裝油或卸油所對(duì)應(yīng)的補(bǔ)貨訂單下標(biāo) sn——補(bǔ)貨訂單n的收貨加油站，sn∈S on——補(bǔ)貨訂單n的油品品號(hào)，on∈O ρ(on)——油品on的密度(單位噸/千升) dn——補(bǔ)貨訂單n的理想配送量 ln——補(bǔ)貨訂單n的最小配送量 un——補(bǔ)貨訂單n的最大配送量 [an，bn]——補(bǔ)貨訂單n的到貨時(shí)間窗(指完成加油站卸油作業(yè)的時(shí)間) [ak，bk]——槽車k的運(yùn)營(yíng)時(shí)間窗 xn——補(bǔ)貨訂單n的計(jì)劃配送量(決策變量) yn——補(bǔ)貨訂單n的發(fā)油油庫(kù)，yn∈R(決策變量) zn——補(bǔ)貨訂單n的配載艙位，zn∈H(k)(決策變量) gn——補(bǔ)貨訂單n的油庫(kù)裝油完成時(shí)刻(決策變量) hn——補(bǔ)貨訂單n的加油站卸油完成時(shí)刻(決策變量) λ——補(bǔ)貨訂單的計(jì)劃配送量偏離理想配送量的懲罰乘子 η——槽車的計(jì)劃配送量偏離平均配送量的懲罰乘子 油品配送槽車調(diào)度的數(shù)學(xué)模型可概述為在同時(shí)滿足所有約束條件下，確定決策變量(xn，yn，zn，gn，hn)n∈N和P(k)(k∈K)的取值，使目標(biāo)函數(shù)值達(dá)到最小。
數(shù)學(xué)模型如下
(1-1) s.t. Nk_{n|sn∈Sk，n∈N}，k∈K(1-2) Nk∩Nj＝φ，k≠j，k∈K，j∈K(1-4) xn＝min{int[un]，int[ρ(on)·Q(zn)]}，n∈N，int[α]表示取整 (1-5) zn∈{z|ln≤ρ(on)·Q(z)，且δ(on，z)＝1，z∈H(k)，k∈K}，n∈N (1-6) yn∈Rn∩Rk，其中n∈Nk(1-7) (v1(k)，v2(k)，...，vmk-1(k))為{(n，yn)|n∈Nk}∪{(n，sn)|n∈Nk}的一個(gè)排列(1-9) i＝1，2，...，mk，k∈K (1-10) i＝1，2，...，mk，k∈K (1-11) i＝1，2，...，mk，k∈K (1-12) 其中i＝1，2，..，mk-1，k∈K}(1-15) 其中i＝1，2，..，mk-1，k∈K}(1-16) an≤hn≤bn，n∈N(1-17) gn＜hn，n∈N(1-18) i＝1，2，...，mk，k∈K (1-19) 其中，N(o，r)＝{n|yn＝r，on＝o，n∈N)，o∈O，r∈R (1-21) v0(k)初始給定，且k∈K(1-22) 對(duì)上述模型說(shuō)明如下 式(1-1)為最小化目標(biāo)函數(shù)，它由以下6個(gè)方面的成本函數(shù)組成 ①槽車的固定費(fèi)用，即槽車被分派后的固定運(yùn)行費(fèi)用，包括槽車的管理費(fèi)和租賃費(fèi)。
②槽車運(yùn)輸途中的路橋費(fèi)。
③油庫(kù)的物流附加費(fèi)。設(shè)油庫(kù)A和油庫(kù)B均可向加油站發(fā)油，且油庫(kù)B的儲(chǔ)油量是從油庫(kù)A調(diào)撥過(guò)來(lái)的，則在選擇從哪個(gè)油庫(kù)發(fā)油時(shí)，需考慮調(diào)撥運(yùn)輸費(fèi)的因素。我們把相關(guān)的費(fèi)用稱為油庫(kù)的物流附加費(fèi)。用cAB表示從A向B的噸調(diào)撥運(yùn)輸費(fèi)，用cA和cB分別表示油庫(kù)A和B的物流附加費(fèi)，則可得到cB的計(jì)算式cB＝cA+cAB。
④按噸數(shù)和不同行車道路核算的槽車工作量報(bào)酬。
⑤關(guān)于補(bǔ)貨訂單理想配送量的懲罰函數(shù)。為了接近或達(dá)到補(bǔ)貨訂單理想配送量的要求，我們把補(bǔ)貨訂單的計(jì)劃配送量與理想配送量之間存在的絕對(duì)偏差進(jìn)行懲罰，作為一種廣義的成本來(lái)考慮。
⑥關(guān)于槽車運(yùn)量平衡的懲罰函數(shù)。為了接近或達(dá)到槽車運(yùn)量平衡的要求，我們把槽車的計(jì)劃配送量與平均配送量之間存在的絕對(duì)偏差進(jìn)行懲罰，同樣也作為一種廣義的成本來(lái)考慮。
約束式(1-2)-(1-6)為配載約束。其中，約束式(1-2)-(1-4)要求完成對(duì)所有補(bǔ)貨訂單的配送，并且每個(gè)補(bǔ)貨訂單只能分派給一輛槽車；式(1-5)在不超過(guò)補(bǔ)貨訂單最大配送量的情況下，按照滿艙裝載的要求進(jìn)行配載；式(1-6)為補(bǔ)貨訂單配載艙位的分配約束。
約束式(1-7)-(1-22)為行車約束。其中，式(1-7)限定了補(bǔ)貨訂單的發(fā)油油庫(kù)的指定范圍；式(1-8)限定了槽車行車路徑的返回車場(chǎng)的選擇范圍；式(1-9)給出了槽車行車路徑中在油庫(kù)裝油或在加油站卸油的作業(yè)次序，是槽車行車路徑的具體表示形式；式(1-10)-(1-11)進(jìn)一步要求式(1-9)所給出的行車路徑必須是該槽車可以行駛的道路；式(1-12)為槽車沿行車路徑執(zhí)行補(bǔ)貨訂單配送裝卸作業(yè)的時(shí)間計(jì)算式；式(1-13)-(1-14)為槽車運(yùn)營(yíng)時(shí)間窗要求；式(1-15)-(1-17)為補(bǔ)貨訂單的到貨時(shí)間窗要求；式(1-18)為補(bǔ)貨訂單必須遵循先裝油后卸油的前序關(guān)系約束；式(1-19)-(1-20)要求槽車在任何時(shí)刻都不能超載；式(1-21)為油庫(kù)發(fā)油量限制；約束式(1-22)為初始取值條件。
規(guī)則約束包括接近或達(dá)到補(bǔ)貨訂單理想配送量和槽車運(yùn)量平衡的要求。模型中采用了施加懲罰的形式形成一種廣義成本，并放在目標(biāo)函數(shù)中加以考慮。
對(duì)本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)說(shuō)明如下。
本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)為模型構(gòu)造模塊與計(jì)劃編制模塊提供數(shù)據(jù)支持。其主要包括三種數(shù)據(jù)第一種是由物流信息系統(tǒng)提供有關(guān)油品、加油站、油庫(kù)和槽車的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；第二種是由GIS系統(tǒng)提供有關(guān)地物坐標(biāo)、道路交通信息和配送區(qū)域信息等空間數(shù)據(jù)；第三種是算法及模型的一些參數(shù)設(shè)置數(shù)據(jù)。其中的數(shù)據(jù)表如下 ●油品數(shù)據(jù)表，其內(nèi)容包括油品編號(hào)，油品名稱，油品密度。
●油庫(kù)(車場(chǎng))數(shù)據(jù)表，其內(nèi)容包括油庫(kù)編號(hào)，油庫(kù)名稱，地理經(jīng)度，地理緯度。
●油庫(kù)儲(chǔ)油量數(shù)據(jù)表，其內(nèi)容包括油庫(kù)編號(hào)，油品編號(hào)，儲(chǔ)油量。
●加油站數(shù)據(jù)表，其內(nèi)容包括加油站名稱，地理經(jīng)度，地理緯度。
●補(bǔ)貨訂單數(shù)據(jù)表，其內(nèi)容包括訂單編號(hào)，加油站編號(hào)，油品編號(hào)，理想配送量，最小配送量，最大配送量，最早配送時(shí)間，最晚配送時(shí)間，計(jì)劃配送量，分派槽車編號(hào)，裝載艙位編號(hào)，發(fā)油油庫(kù)編號(hào)。
●槽車數(shù)據(jù)表，其內(nèi)容包括槽車編號(hào)，車牌號(hào)，始發(fā)車場(chǎng)編號(hào)，噸位，最大載重量，固定起用費(fèi)，噸公里運(yùn)費(fèi)，分派優(yōu)先級(jí)。
●槽車艙位數(shù)據(jù)表，其內(nèi)容包括艙位編號(hào)，槽車編號(hào)，艙位名稱，容量。
●槽車艙位可裝油品數(shù)據(jù)表，其內(nèi)容包括艙位編號(hào)，可裝油品編號(hào)。
●道路里程數(shù)據(jù)表，其內(nèi)容包括起點(diǎn)類型(油庫(kù)或加油站)，起點(diǎn)編號(hào)，終點(diǎn)類型(油庫(kù)或加油站)，終點(diǎn)編號(hào)，里程數(shù)。
●槽車可通行道路數(shù)據(jù)表，其內(nèi)容包括槽車編號(hào)，起點(diǎn)類型(油庫(kù)或加油站)，起點(diǎn)編號(hào)，終點(diǎn)類型(油庫(kù)或加油站)，終點(diǎn)編號(hào)。
●槽車行車區(qū)域數(shù)據(jù)表，其內(nèi)容包括槽車編號(hào)，結(jié)點(diǎn)類型(油庫(kù)或加油站)，結(jié)點(diǎn)編號(hào)。
●槽車返回車場(chǎng)數(shù)據(jù)表，其內(nèi)容包括槽車編號(hào)，可返回油庫(kù)編號(hào)。
●收路橋費(fèi)的道路數(shù)據(jù)表，其內(nèi)容包括路橋編號(hào)，起點(diǎn)類型(油庫(kù)或加油站)，起點(diǎn)編號(hào)，終點(diǎn)類型(油庫(kù)或加油站)，終點(diǎn)編號(hào)。
●路橋費(fèi)數(shù)據(jù)表，其內(nèi)容包括路橋編號(hào)，起收噸位，止收噸位，路橋費(fèi)。
●參數(shù)表，其內(nèi)容包括參數(shù)名稱，數(shù)據(jù)類型，參數(shù)值。其中的數(shù)據(jù)項(xiàng)有掃除法中的掃描弧度、關(guān)于運(yùn)量平衡的懲罰乘子、關(guān)于理想配送量的懲罰乘子、虛擬槽車噸公里運(yùn)費(fèi)、虛擬槽車最大載重量、虛擬槽車最大載容量、跨路徑邊替換參數(shù)(ψ1、ψ2和ψ3)、訂單重新分配參數(shù)(_1、_2和_3)。
●槽車行車路徑數(shù)據(jù)表，其內(nèi)容包括槽車編號(hào)，結(jié)點(diǎn)類型(油庫(kù)或加油站)，結(jié)點(diǎn)編號(hào)，到達(dá)結(jié)點(diǎn)的次序序號(hào)，執(zhí)行訂單編號(hào)。
本發(fā)明油品配送槽車調(diào)度的方法針對(duì)以上問(wèn)題和要求，采用圖2所示的系統(tǒng)框架，實(shí)現(xiàn)在油品配送槽車調(diào)度的計(jì)劃編制過(guò)程中，綜合考慮分派槽車、分配艙位、指定發(fā)油油庫(kù)以及編排槽車行車路徑的方案構(gòu)造及優(yōu)化，包括設(shè)計(jì)本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)、建立數(shù)學(xué)模型、以及由第一調(diào)度方案和第二調(diào)度方案組成的二階段啟發(fā)式調(diào)度。
參見圖4，下面說(shuō)明本發(fā)明油品配送槽車調(diào)度的方法，該方法執(zhí)行的步驟如下 第1步，參見圖7，設(shè)置配送槽車調(diào)度區(qū)域。
第2步，應(yīng)用Socket通訊方式，由物流信息系統(tǒng)采集下列數(shù)據(jù) (1)有關(guān)油品和配送區(qū)域內(nèi)的加油站、油庫(kù)及槽車的基本數(shù)據(jù)； (2)加油站和油庫(kù)的經(jīng)緯度坐標(biāo)、道路里程、槽車可通行道路、槽車行車區(qū)域、槽車返回車場(chǎng)、道路路橋費(fèi)； (3)加油站、油庫(kù)和車輛的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，包括油庫(kù)儲(chǔ)油量、油品密度、補(bǔ)貨訂單、車況信息； 將所采集的數(shù)據(jù)保存于本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)。
第3步，進(jìn)行本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)參數(shù)表的參數(shù)設(shè)置，然后，采用二階段啟發(fā)式高度，即在第一階段執(zhí)行用于滿足約束要求的第一調(diào)度方案，給出一個(gè)滿足約束要求的調(diào)度方案，然后在第二階段執(zhí)行用于完成對(duì)該調(diào)度方案進(jìn)行優(yōu)化的第二調(diào)度方案，完成對(duì)該調(diào)度方案的優(yōu)化。
第4步，執(zhí)行第一調(diào)度方案，參見圖4、圖5和圖9，完成滿足約束要求的槽車調(diào)度方案 (1)將已被列入槽車行車路徑的補(bǔ)貨訂單標(biāo)記為“已編排”，在剩下的補(bǔ)貨訂單中，將最高配送優(yōu)先級(jí)的補(bǔ)貨訂單標(biāo)記為“待編排”，其余補(bǔ)貨訂單標(biāo)記為“暫不編排”；將所有槽車標(biāo)記為“未飽和”，進(jìn)入步驟(2)； (2)如果所有補(bǔ)貨訂單的標(biāo)記均為“已編排”，則進(jìn)入第5步，執(zhí)行第一調(diào)度方案結(jié)束；否則，進(jìn)入步驟(3)； (3)如果不存在標(biāo)記為“待編排”的補(bǔ)貨訂單，則清除所有補(bǔ)貨訂單的標(biāo)記(注此時(shí)，在當(dāng)前訂單配送優(yōu)先級(jí)中的全部補(bǔ)貨訂單都已被分派給槽車，并編入槽車的行車路徑之中)，返回步驟(1)；否則，進(jìn)入步驟(4)； (4)如果所有槽車均已標(biāo)記為“已飽和”(注此時(shí)，已無(wú)法將“待編排”補(bǔ)貨訂單分派給現(xiàn)有的槽車)，則添加一輛虛擬槽車，并將其標(biāo)記為“未飽和”，進(jìn)入步驟(5)； (5)在“未飽和”槽車集合中，根據(jù)槽車分派優(yōu)先級(jí)選擇槽車，記為k，進(jìn)入步驟(6)； (6)從“待編排”補(bǔ)貨訂單集合中篩選出一個(gè)子集作為種子訂單集，其中的補(bǔ)貨訂單在單獨(dú)插入槽車k的行車路徑后能滿足數(shù)學(xué)模型中的約束式(1-2)-(1-22)，進(jìn)入步驟(7)； (7)如果種子訂單集為空集，則將槽車k標(biāo)記為“已飽和”(注此時(shí)，在當(dāng)前的訂單配送優(yōu)先級(jí)下，無(wú)法再給槽車k分派補(bǔ)貨訂單)，返回步驟(4)；否則，進(jìn)入步驟(8)； (8)對(duì)種子訂單集中的每個(gè)補(bǔ)貨訂單，以槽車k的始發(fā)車場(chǎng)坐標(biāo)為原點(diǎn)，向補(bǔ)貨訂單的收貨加油站坐標(biāo)發(fā)出的射線為極軸，在沿逆時(shí)針掃描α弧度所形成的扇形區(qū)域內(nèi)，統(tǒng)計(jì)其覆蓋的“待編排”補(bǔ)貨訂單個(gè)數(shù)作為該補(bǔ)貨訂單的覆蓋數(shù)，然后進(jìn)入步驟(9)； (9)在種子訂單集中，選擇覆蓋數(shù)最大的補(bǔ)貨訂單作為種子訂單，進(jìn)入步驟(10)； (10)以槽車k的始發(fā)車場(chǎng)坐標(biāo)為原點(diǎn)，向種子訂單的收貨加油站坐標(biāo)發(fā)出的射線為極軸，在由此構(gòu)成的極坐標(biāo)系中，按照補(bǔ)貨訂單的收貨加油站地理坐標(biāo)的極角從小到大的順序，逐個(gè)考察“待編排”補(bǔ)貨訂單集合中的每個(gè)補(bǔ)貨訂單如果將其插入槽車k的行車路徑后滿足數(shù)學(xué)模型中的約束式(1-2)-(1-22)，則采用最小成本插入法將其插入其中，其中按照約束式(1-5)和(1-6)的要求分配艙位和確定計(jì)劃配送量，在約束式(1-7)規(guī)定的范圍內(nèi)指定一個(gè)發(fā)油油庫(kù)，在約束式(1-8)規(guī)定的范圍內(nèi)指定槽車k的返回車場(chǎng)，并將該補(bǔ)貨訂單標(biāo)記為“已編排”，從而更新槽車k的行車路徑并返回步驟(3)。
下面做出具體解釋。
本發(fā)明油品配送槽車調(diào)度的方法中第一調(diào)度方案的基本原理是應(yīng)用掃除法(SweepingAlgorithm)原理選擇補(bǔ)貨訂單，采用最小成本插入法對(duì)槽車行車路徑進(jìn)行擴(kuò)充。包括 (1)掃除算法中，按照固定大小區(qū)域中覆蓋的補(bǔ)貨訂單數(shù)最多的準(zhǔn)則選擇種子點(diǎn)。
(2)根據(jù)事先設(shè)置的槽車分派優(yōu)先級(jí)與補(bǔ)貨訂單配送優(yōu)先級(jí)，按照優(yōu)先級(jí)從高到低的順序，實(shí)施補(bǔ)貨訂單的槽車分派。
(3)引入虛擬槽車，當(dāng)運(yùn)力不足時(shí)，對(duì)補(bǔ)貨訂單實(shí)施虛擬槽車分派。
先介紹一下掃除算法和最小成本插入法。
掃除法的基本思想是使一輛車的配送范圍所覆蓋的任務(wù)點(diǎn)集中分布在一個(gè)方位。其原理是針對(duì)一輛車，首先從任務(wù)點(diǎn)中選取一個(gè)點(diǎn)，稱為種子點(diǎn)(Seed Node)，并以該車輛的始發(fā)車場(chǎng)為原點(diǎn)，從始發(fā)車場(chǎng)向種子點(diǎn)發(fā)出的射線為極軸，將任務(wù)點(diǎn)的直角地理坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為極坐標(biāo)；然后，按極角從小到大(或從大到小)的順序逐個(gè)選點(diǎn)插入車輛的行車路徑中，直到超過(guò)該車輛的運(yùn)力極限或其他限制時(shí)，便完成該車輛行車路徑的構(gòu)造。
最小成本插入法實(shí)際上是給出一種準(zhǔn)則，確定一個(gè)任務(wù)點(diǎn)在車輛行車路徑中的插入位置。現(xiàn)考察將任務(wù)點(diǎn)u插入車輛行車路徑所包含的任務(wù)點(diǎn)i和j之間(注該行車路徑中，i和j之間沒有其他任務(wù)點(diǎn))，記diu、duj、dij分別表示i和u之間、u和j之間、i和j之間的行車成本，則diu+duj-dij便是將點(diǎn)u插入點(diǎn)i和j之間后所增加的行車成本，稱為插入成本(如果將點(diǎn)u插入點(diǎn)i和j之間造成行車路徑不可行，則定義該插入成本為無(wú)窮大)。最小成本插入法的準(zhǔn)則是選擇插入成本最小的插入位置。
上述第一調(diào)度方案將完成所有補(bǔ)貨訂單的槽車分派、艙位分配、油庫(kù)指定和確定計(jì)劃配送量，不僅可從一個(gè)所有槽車均無(wú)任務(wù)分派的初始狀態(tài)開始，也可從一個(gè)只分派了部分補(bǔ)貨訂單的非完整調(diào)度方案(這種情形主要發(fā)生于經(jīng)人工修改后，破壞了調(diào)度方案的可行性，進(jìn)而一些補(bǔ)貨訂單從槽車行車路徑中被剝離了出來(lái))開始，最后給出一個(gè)調(diào)度方案。
在第一調(diào)度方案中，一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題是如何選擇種子點(diǎn)。掃除法采用了固定大小區(qū)域中覆蓋的補(bǔ)貨訂單數(shù)最多的準(zhǔn)則選擇種子點(diǎn)，使得在補(bǔ)貨訂單分布最密集的方位區(qū)域，能夠集中將補(bǔ)貨訂單的配送任務(wù)分派給槽車。
補(bǔ)貨訂單的配送優(yōu)先級(jí)是補(bǔ)貨訂單的一種配送要求，即當(dāng)發(fā)生槽車總運(yùn)力不足時(shí)，優(yōu)先編排級(jí)別高的補(bǔ)貨訂單。步驟(1)根據(jù)這一規(guī)則對(duì)即將在本輪循環(huán)中編排的補(bǔ)貨訂單進(jìn)行了篩選。而槽車的分派優(yōu)先級(jí)是對(duì)槽車分派的一種偏好傾斜，即當(dāng)發(fā)生槽車總運(yùn)力剩余時(shí)，優(yōu)先考慮級(jí)別高的槽車。步驟(5)根據(jù)這一規(guī)則選擇即將分派的槽車。掃除法滿足了這兩個(gè)方面的要求。
在第一調(diào)度方案中，當(dāng)出現(xiàn)槽車運(yùn)力不足時(shí)，引入了虛擬槽車來(lái)填補(bǔ)運(yùn)力缺口。實(shí)質(zhì)上，這是通過(guò)對(duì)模型約束條件加以松弛后進(jìn)行求解的一種方法。在第二調(diào)度方案中，這些松弛將逐漸被消除。添加虛擬槽車在步驟(4)中進(jìn)行，其中有關(guān)虛擬槽車屬性的設(shè)置規(guī)則如下 ①在現(xiàn)有油庫(kù)中任選一個(gè)油庫(kù)作為其始發(fā)車場(chǎng)； ②任何油庫(kù)均可作為其返回車場(chǎng)； ③可到達(dá)任何油庫(kù)或加油站，進(jìn)行裝油或卸油； ④可執(zhí)行任何補(bǔ)貨訂單的配送運(yùn)輸任務(wù)； ⑤僅有一個(gè)艙位，該艙位可裝載任何型號(hào)的油品； ⑥可在道路交通網(wǎng)絡(luò)中任意通行； ⑦在所有道路中通行的路橋費(fèi)為零； ⑧運(yùn)營(yíng)時(shí)間窗充分大； ⑨關(guān)于運(yùn)量平衡的懲罰乘子為零； 另外需指出的是，第一調(diào)度方案采取一個(gè)假定，即對(duì)每種油品，油庫(kù)的總儲(chǔ)油量大于補(bǔ)貨訂單的總需求量。即，不考慮油庫(kù)總供油量不足的問(wèn)題。實(shí)際中配送中心是根據(jù)油庫(kù)的儲(chǔ)油情況來(lái)考慮是否接受補(bǔ)貨訂單，因而這一假定是可以得到保證的。
第5步，執(zhí)行第二調(diào)度方案，參見圖4和圖6，完成對(duì)上述滿足約束要求的槽車調(diào)度方案的優(yōu)化 (1)將Completed的值設(shè)置為1(在解的局部鄰域內(nèi)如果搜索不到更優(yōu)的解，則Completed的值始終為1，此時(shí)，本算法就可結(jié)束了)； (2)應(yīng)用2-替換法進(jìn)行搜索，如果搜索到更優(yōu)調(diào)度方案，則用其替換原槽車調(diào)度方案，并將Completed的值置為0；否則，進(jìn)入步驟(3)； (3)應(yīng)用跨路徑邊替換法進(jìn)行搜索，如果搜索到更優(yōu)調(diào)度方案，則用其替換原槽車調(diào)度方案，并將Completed的值置為0；否則，進(jìn)入步驟(4)； (4)應(yīng)用訂單重新分配法進(jìn)行搜索，如果搜索到更優(yōu)調(diào)度方案，則用其替換原槽車調(diào)度方案，并將Completed的值置為0；否則，進(jìn)入步驟(5)； (5)如果Completed的值為1，則進(jìn)入第6步，執(zhí)行第二調(diào)度方案結(jié)束；否則，返回步驟(1)。
下面做出具體解釋。
本發(fā)明采用局部搜索法對(duì)第一調(diào)度方案實(shí)施優(yōu)化改進(jìn)。首先，對(duì)解的局部鄰域做出說(shuō)明在某種修改操作規(guī)則下，對(duì)原有調(diào)度方案進(jìn)行每一種可能的修改，將得到各個(gè)新的調(diào)度方案，稱由它們組成的集合為解的局部鄰域(這里，解即為調(diào)度方案)。局部搜索法的一般原理是在解的局部鄰域中搜索，如果搜索到更優(yōu)的解，則用其替換原來(lái)的解，然后在此解的局部鄰域中接著搜索，如此繼續(xù)，直到搜索不到更優(yōu)的解時(shí)為止。
本發(fā)明采用的修改操作方法包括2-替換法、跨路徑邊替換法、訂單重新分配法。分述如下 1.2-替換法 如果將一條行車路線中的k條邊用另外k條邊替換，則這樣的替換稱為k-替換(k-exchange，最早在1965年提出)。特別地，當(dāng)k＝2時(shí)，稱為2-替換。
現(xiàn)用p(k)表示槽車k的行車路徑，其中的點(diǎn)要么是加油站要么是油庫(kù)。則2-替換方法如下 ①?gòu)膒(k)中刪除兩條終止端點(diǎn)為加油站的邊，分別記為(i1，i2)和(i3，i4)； ②改變p(k)中從點(diǎn)i2到i3的路段行車方向； ③將邊(i1，i3)和邊(i2，i4)添入p(k)； ④對(duì)p(k)中包含的所有補(bǔ)貨訂單，按照約束式(1-5)和(1-6)的要求重新分配槽車艙位和確定計(jì)劃配送量，并在約束式(1-7)規(guī)定的范圍內(nèi)重新指定發(fā)油油庫(kù)； ⑤在約束式(1-8)規(guī)定的范圍內(nèi)重新指定槽車k的返回車場(chǎng)； ⑥更新后的p(k)滿足數(shù)學(xué)模型中的約束式(1-2)-(1-22)。
2.跨路徑邊替換法 如果考慮多條行車路線之間的邊替換，則稱這樣的替換為跨路徑邊替換。為了能在算法的運(yùn)算時(shí)間和求解質(zhì)量之間進(jìn)行權(quán)衡，本發(fā)明引入了ψ1、ψ2和ψ3這三個(gè)參數(shù)來(lái)加以調(diào)節(jié)。方法如下 (1)從原調(diào)度方案的行車路徑內(nèi)終止端點(diǎn)為加油站的邊中，按照邊上的行車費(fèi)用從大到小的順序，選出ψ1條邊；當(dāng)行車路徑內(nèi)終止端點(diǎn)為加油站的邊數(shù)小于ψ3時(shí)，則將這些邊全選。由選出的這些邊所構(gòu)成的集合記為
(2)被替換的邊選自

且它們所在的行車路徑不多于ψ2條，每條行車路徑中被替換的邊不多于ψ3條。
(3)用另外的邊將選出被替換的邊進(jìn)行替換后，所形成的行車路徑滿足數(shù)學(xué)模型中的約束式(1-2)-(1-22)，其中，對(duì)于在替換形成的行車路徑中所包含的補(bǔ)貨訂單，按照約束式(1-5)和(1-6)的要求重新分配槽車艙位和確定計(jì)劃配送量，在約束式(1-7)規(guī)定的范圍內(nèi)重新指定發(fā)油油庫(kù)，并在約束式(1-8)規(guī)定的范圍內(nèi)重新選擇槽車的返回車場(chǎng)。
3.訂單重新分配法 訂單重新分配(Relocation)，是通過(guò)重新考慮補(bǔ)貨訂單的槽車分派及插入位置，以改善槽車艙位利用率和行車路徑。與第4.3部分相類似，為了能在算法的運(yùn)算時(shí)間和求解質(zhì)量之間進(jìn)行權(quán)衡，本發(fā)明引入了_1、_2和_3這三個(gè)參數(shù)來(lái)加以調(diào)節(jié)。方法如下 (1)從原調(diào)度方案的行車路徑內(nèi)表示加油站的點(diǎn)(注這些點(diǎn)與補(bǔ)貨訂單相對(duì)應(yīng))中，按照點(diǎn)的節(jié)約成本從大到小的順序，選出_1個(gè)點(diǎn)；當(dāng)行車路徑內(nèi)表示加油站的點(diǎn)數(shù)小于_1時(shí)，則將這些點(diǎn)全選。由選出的這些點(diǎn)所構(gòu)成的集合記為
關(guān)于點(diǎn)的節(jié)約成本的定義設(shè)點(diǎn)vi是行車路徑內(nèi)表示加油站的點(diǎn)，在該行車路徑中與點(diǎn)vi相關(guān)聯(lián)的兩條邊分別是(vi-1，vi)和(vi，vi+1)，則定義ci-1，i+ci，i+1-ci-1，i+1為點(diǎn)vi的節(jié)約成本。
(2)被重新分配的點(diǎn)選自

且它們所在的行車路徑不多于_2條，每條行車路徑中被重新分配的點(diǎn)不多于_3個(gè)。
(3)應(yīng)用最小成本插入法將選出被重新分配的點(diǎn)進(jìn)行重新分配和路徑插入后，所形成的行車路徑滿足數(shù)學(xué)模型中的約束式(1-2)-(1-22)，其中，對(duì)于在重新分配后所形成的行車路徑中包含的補(bǔ)貨訂單，按照約束式(1-5)和(1-6)的要求重新分配槽車艙位和確定計(jì)劃配送量，在約束式(1-7)規(guī)定的范圍內(nèi)重新指定發(fā)油油庫(kù)，并在約束式(1-8)規(guī)定的范圍內(nèi)重新選擇槽車的返回車場(chǎng)。
第6步，對(duì)優(yōu)化的槽車調(diào)度方案進(jìn)行人工確認(rèn)，如果確認(rèn)不通過(guò)，則進(jìn)入第7步；否則，進(jìn)入第8步。
參見圖4，第一調(diào)度方案和第二調(diào)度方案后，設(shè)有一個(gè)人工確認(rèn)的環(huán)節(jié)，即對(duì)調(diào)度方案是否很好地滿足實(shí)際中的各項(xiàng)具體要求進(jìn)行人工確認(rèn)，若確認(rèn)未通過(guò)，則直接對(duì)調(diào)度方案進(jìn)行人工修改，然后再次實(shí)施調(diào)度方案的構(gòu)造和優(yōu)化。由于在油品配送管理的真實(shí)情景中，存在許多情形還未能用算法來(lái)完全表達(dá)，例如，對(duì)前一計(jì)劃日遺留下來(lái)的未配送補(bǔ)貨訂單的特殊處理，加油站、油庫(kù)和承運(yùn)車隊(duì)之間存在復(fù)雜的合同關(guān)系，以及配送管理中的潛規(guī)則等等，所以在算法中增加了這一環(huán)節(jié)。當(dāng)然，根據(jù)要求，也可將該環(huán)節(jié)關(guān)閉，達(dá)到編制調(diào)度方案的自動(dòng)化。
第7步，對(duì)槽車調(diào)度方案進(jìn)行人工修改(參見圖10的交互式計(jì)劃編制操作界面)，包括 (1)對(duì)作業(yè)點(diǎn)進(jìn)行修改，即訂單的裝/卸油作業(yè)在車輛配送路徑中進(jìn)行重新定位，即將一條路徑中的作業(yè)點(diǎn)移出，再移入另一條路徑或同一路徑的其它位置，由于修改必是可行，因此還需做可行性檢驗(yàn)和處理之后，再應(yīng)用第一調(diào)度方案和第二調(diào)度方案做進(jìn)一步的改進(jìn)；而對(duì)于前序約束、訂單與車輛艙位的匹配條件這些簡(jiǎn)單約束的可行性檢驗(yàn)，可放在修改過(guò)程中進(jìn)行； (2)對(duì)車輛或作業(yè)點(diǎn)施加“加鎖”標(biāo)記，“加鎖”的意思是禁止在修改解的操作中和應(yīng)用啟發(fā)式算法的路徑改進(jìn)中做修改.如果車輛被“加鎖”，表示該車的配送路徑不允許被修改；如果是作業(yè)點(diǎn)被“加鎖”，表示不允許被重新定位，以及在路徑改進(jìn)算法中不允許將其對(duì)應(yīng)訂單改派到其他車輛。通過(guò)“加鎖”的方式將解的一部分固定下來(lái)，直接縮小了路徑改進(jìn)算法中的局部搜索鄰域，可提高算法的搜索效率。
完成調(diào)度方案的人工修改之后，返回第4步。
第8步，輸出調(diào)度方案，將槽車調(diào)度方案保存于本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)(參見下表和圖8的數(shù)據(jù)庫(kù)更新操作界面)，所更新的數(shù)據(jù)項(xiàng)分別是 (1)補(bǔ)貨訂單數(shù)據(jù)表中的數(shù)據(jù)項(xiàng)計(jì)劃配送量，分派槽車編號(hào)，裝載艙位編號(hào)，發(fā)油油庫(kù)編號(hào)； (2)槽車行車路徑數(shù)據(jù)表中的數(shù)據(jù)項(xiàng)槽車編號(hào)，油庫(kù)或加油站的結(jié)點(diǎn)類型，結(jié)點(diǎn)編號(hào)，到達(dá)結(jié)點(diǎn)的次序序號(hào)，執(zhí)行訂單編號(hào)；最后，程序終止。
上表是槽車調(diào)度方案輸出的表格形式。表中第一行是槽車牌號(hào)；第一列是槽車行車次序序號(hào)；第二列是槽車到達(dá)地點(diǎn)名稱；第三列是槽車在各個(gè)地點(diǎn)的裝/卸標(biāo)記；第四列是槽車的艙位號(hào)；第五列是油品名稱；第六列是裝/卸量。
在本發(fā)明油品配送槽車調(diào)度的方法中，上述第一調(diào)度方案和第二調(diào)度方案表現(xiàn)為一種人機(jī)交互式求解過(guò)程應(yīng)用二階段啟發(fā)式算法得到調(diào)度方案后，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)知識(shí)和實(shí)際要求，人工修改調(diào)度方案，然后，再應(yīng)用二階段啟發(fā)式調(diào)度方案，如此重復(fù)進(jìn)行，最后人工確認(rèn)通過(guò)后終止。
對(duì)于所參照的附圖做如下說(shuō)明 圖1是油品配送調(diào)度業(yè)務(wù)流程圖。其中1承運(yùn)車隊(duì)；2油庫(kù)；3現(xiàn)代物流信息技術(shù)；4油品配送槽車調(diào)度計(jì)劃；5加油站。
圖2是系統(tǒng)框圖。其中1計(jì)算機(jī)；2處理器；3存儲(chǔ)器；4本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)；5模型構(gòu)造模塊；6調(diào)度計(jì)劃編制模塊；7方案構(gòu)造模塊；8方案改進(jìn)模塊。
圖3是油品配送槽車調(diào)度的數(shù)學(xué)模型結(jié)構(gòu)圖。其中1配載約束；2油品配送槽車調(diào)度問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型；3行車約束；4約束限制；5規(guī)則約束；6最小費(fèi)用目標(biāo)；7對(duì)象變量；8油品；9油庫(kù)；10加油站；11槽車；12補(bǔ)貨訂單。
圖4是油品配送槽車調(diào)度中第一調(diào)度方案和第二調(diào)度方案的二階段啟發(fā)式調(diào)度流程圖。其中1開始；2收集數(shù)據(jù)和設(shè)置算法參數(shù)；3第一調(diào)度方案；4第二調(diào)度方案；5確認(rèn)通過(guò)；6人工修改調(diào)度方案；7輸出調(diào)度方案；8結(jié)束。
圖5是油品配送槽車調(diào)度中第一調(diào)度方案的流程圖。其中1對(duì)補(bǔ)貨訂單和槽車進(jìn)行初始標(biāo)記；2編排了所有補(bǔ)貨訂單；3清除所有補(bǔ)貨訂單和槽車的標(biāo)記；4有“未飽和”槽車；5根據(jù)槽車優(yōu)先級(jí)選擇一輛“未飽和”槽車，并確定種子訂單集；6將選中的槽車標(biāo)記為“已飽和”；7按訂單的覆蓋數(shù)最大的準(zhǔn)則選擇種子訂單；8應(yīng)用掃除法和最小成本插入法，在滿足模型約束的條件，將訂單分派給槽車，對(duì)槽車行車路徑進(jìn)行擴(kuò)充；9本算法結(jié)束；10輸出槽車調(diào)度方案；11有待編排訂單，12增添一輛虛擬槽車，并標(biāo)記為“未飽和”，13種子訂單集合為空集。
圖6是油品配送槽車調(diào)度第二調(diào)度方案的流程圖。其中1初始調(diào)度方案；2設(shè)置Completed的值為1；3應(yīng)用2-替換法進(jìn)行搜索；4搜索到更優(yōu)調(diào)度方案；5應(yīng)用跨路徑邊替換法進(jìn)行搜索；6搜索到更優(yōu)調(diào)度方案；7應(yīng)用訂單重新分配法進(jìn)行搜索；8搜索到更優(yōu)調(diào)度方案；9Completed的值是否為1；10輸出槽車調(diào)度方案；11本算法結(jié)束；12修改Completed的值為0；13替換原調(diào)度方案；14修改Completed的值為0；15替換原調(diào)度方案；16修改Completed的值為0；17替換原調(diào)度方案。
圖7是配送調(diào)度區(qū)域設(shè)置界面。其中1全選，2列入被選框，3配送調(diào)度區(qū)域侯選列表框，4保存后退出，5配送調(diào)度區(qū)域被選列表框，6列入候選框，7全不選，8放棄保存后退出。
圖8是本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)更新操作界面。其中1通訊端口，2更新本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)表選項(xiàng)，3更新命令按鈕，4從本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)上傳至物流信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)選項(xiàng)，5上傳命令按鈕。
圖9是槽車調(diào)度計(jì)劃編制界面。其中1加油站信息欄，2槽車信息欄，3一輛槽車的調(diào)度方案，4未編排訂單信息欄，5艙位信息欄，6調(diào)度方案評(píng)價(jià)指標(biāo)。
圖10是交互式計(jì)劃編制操作界面。其中1調(diào)度方案的鏈表結(jié)構(gòu)表示，2備注信息欄，3油庫(kù)列表，4被移出的訂單，5加油站的油品供應(yīng)油庫(kù)設(shè)置，6調(diào)度方案的矢量圖表示。
在實(shí)際應(yīng)用中，采用本發(fā)明油品配送槽車調(diào)度的方法，達(dá)到了以下效果 ●對(duì)于我國(guó)省(市)石油銷售公司的一般配送規(guī)模(約500個(gè)加油站、100輛車、10座油庫(kù))，應(yīng)用該軟件可在10分鐘以內(nèi)給出一個(gè)較優(yōu)的油品配送槽車調(diào)度方案(而采用人工決策，一般需要3小時(shí)左右的時(shí)間)。
●該方法所給出的調(diào)度方案主要表現(xiàn)在槽車行車路徑的優(yōu)化設(shè)計(jì)，使得油品配送運(yùn)輸成本(含路橋費(fèi))顯著降低，相關(guān)費(fèi)用可節(jié)省10％左右。
●在正常環(huán)境或運(yùn)力不足的情況下，該方法可自動(dòng)給出油品配送槽車調(diào)度方案；在臨時(shí)出現(xiàn)一些特殊約束和要求的情況下，也可進(jìn)行人機(jī)交互優(yōu)化的求解過(guò)程。
本發(fā)明油品配送槽車調(diào)度的方法帶來(lái)的益處有首先，該方法綜合考慮多車場(chǎng)、多車型、多油庫(kù)、多油品、多艙位、行車約束、配載約束及工作量均衡各因素，顯著降低了配送成本；其次，提高了油品配送槽車調(diào)度決策的效率，提升了油品配送管理的快速反應(yīng)水平，可將加油站提交補(bǔ)貨訂單的截止時(shí)間推遲2個(gè)小時(shí)左右；最后，通過(guò)對(duì)油品配送槽車調(diào)度的集中優(yōu)化決策，顯著提高了石油銷售公司的扁平化集中式管理水平。
權(quán)利要求
1.一種油品配送槽車調(diào)度的方法，該方法對(duì)油品配送系統(tǒng)實(shí)施油品配送槽車的低成本調(diào)度，所述油品配送系統(tǒng)包括若干油庫(kù)、加油站、承運(yùn)車隊(duì)的槽車和利用GPS、GIS、液位儀、Internet的物流信息系統(tǒng)，其特征在于，該方法執(zhí)行如下步驟
第1步，設(shè)置配送槽車調(diào)度區(qū)域，進(jìn)入第2步；
第2步，應(yīng)用Socket通訊方式，通過(guò)物流信息系統(tǒng)采集用于槽車調(diào)度的基本數(shù)據(jù)并將所采集的數(shù)據(jù)保存于本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)，進(jìn)入第3步；
第3步，進(jìn)行本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)參數(shù)表的參數(shù)設(shè)置，然后依次進(jìn)入第4步和第5步，執(zhí)行用于滿足約束要求的第一調(diào)度方案和用于完成對(duì)該調(diào)度方案進(jìn)行優(yōu)化的第二調(diào)度方案；
第4步，執(zhí)行所述第一調(diào)度方案，完成滿足約束要求的槽車調(diào)度方案，執(zhí)行如下步驟
(1)將已被列入槽車行車路徑的補(bǔ)貨訂單標(biāo)記為“已編排”，在剩下的補(bǔ)貨訂單中，將最高配送優(yōu)先級(jí)的補(bǔ)貨訂單標(biāo)記為“待編排”，其余補(bǔ)貨訂單標(biāo)記為“暫不編排”；將所有槽車標(biāo)記為“未飽和”，進(jìn)入步驟(2)；
(2)如果所有補(bǔ)貨訂單的標(biāo)記均為“已編排”，則輸出調(diào)度方案，本算法結(jié)束；否則，進(jìn)入步驟(3)；
(3)如果不存在標(biāo)記為“待編排”的補(bǔ)貨訂單，則清除所有補(bǔ)貨訂單的標(biāo)記，返回步驟(1)；否則，進(jìn)入步驟(4)；
(4)如果所有槽車均已標(biāo)記為“已飽和”，則添加一輛虛擬槽車，并將其標(biāo)記為“未飽和”，進(jìn)入步驟(5)；
(5)在“未飽和”槽車集合中，根據(jù)槽車分派優(yōu)先級(jí)選擇槽車，記為k，進(jìn)入步驟(6)；
(6)從“待編排”補(bǔ)貨訂單集合中篩選出一個(gè)子集作為種子訂單集，進(jìn)入步驟(7)；
(7)如果種子訂單集為空集，則將槽車k標(biāo)記為“已飽和”，返回步驟(4)；否則，進(jìn)入步驟(8)；
(8)對(duì)種子訂單集中的每個(gè)補(bǔ)貨訂單，以槽車k的始發(fā)車場(chǎng)坐標(biāo)為原點(diǎn)，向補(bǔ)貨訂單的收貨加油站坐標(biāo)發(fā)出的射線為極軸，在沿逆時(shí)針掃描α弧度所形成的扇形區(qū)域內(nèi)，統(tǒng)計(jì)其覆蓋的“待編排”補(bǔ)貨訂單個(gè)數(shù)作為該補(bǔ)貨訂單的覆蓋數(shù)，然后進(jìn)入步驟(9)；
(9)在種子訂單集中，選擇覆蓋數(shù)最大的補(bǔ)貨訂單作為種子訂單，進(jìn)入步驟(10)；
(10)以槽車k的始發(fā)車場(chǎng)坐標(biāo)為原點(diǎn)，向種子訂單的收貨加油站坐標(biāo)發(fā)出的射線為極軸，在由此構(gòu)成的極坐標(biāo)系中，按照補(bǔ)貨訂單的收貨加油站地理坐標(biāo)的極角從小到大的順序，逐個(gè)考察“待編排”補(bǔ)貨訂單集合中的每個(gè)補(bǔ)貨訂單，更新槽車k的行車路徑并返回步驟(3)；
第5步，執(zhí)行所述第二調(diào)度方案，完成對(duì)上述滿足約束要求的槽車調(diào)度方案的優(yōu)化，執(zhí)行如下步驟
(1)將Completed的值設(shè)置為1；
(2)應(yīng)用2-替換法進(jìn)行搜索，如果搜索到更優(yōu)調(diào)度方案，則用其替換原槽車調(diào)度方案，并將Completed的值置為0；否則，進(jìn)入步驟(3)；
(3)應(yīng)用跨路徑邊替換法進(jìn)行搜索，如果搜索到更優(yōu)調(diào)度方案，則用其替換原槽車調(diào)度方案，并將Completed的值置為0；否則，進(jìn)入步驟(4)；
(4)應(yīng)用訂單重新分配法進(jìn)行搜索，如果搜索到更優(yōu)調(diào)度方案，則用其替換原槽車調(diào)度方案，并將Completed的值置為0；否則，進(jìn)入步驟(5)；
(5)如果Completed的值為1，則輸出槽車調(diào)度方案，進(jìn)入第6步；否則，返回步驟(1)；
第6步，對(duì)優(yōu)化的槽車調(diào)度方案進(jìn)行人工確認(rèn)，如果確認(rèn)不通過(guò)，則進(jìn)入第7步；否則，進(jìn)入第8步；
第7步，對(duì)槽車調(diào)度方案進(jìn)行人工修改，完成槽車調(diào)度方案的修改之后，返回第4步；
第8步，輸出槽車調(diào)度方案，將槽車調(diào)度方案保存于本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)，最后，程序終止。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其中在所述第2步中，由所述物流信息系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)如下
(1)有關(guān)油品和配送區(qū)域內(nèi)的加油站、油庫(kù)及槽車的基本數(shù)據(jù)；
(2)加油站和油庫(kù)的經(jīng)緯度坐標(biāo)、道路里程、槽車可通行道路、槽車行車區(qū)域、槽車返回車場(chǎng)、道路路橋費(fèi)；
(3)加油站、油庫(kù)和車輛的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，包括油庫(kù)儲(chǔ)油量、油品密度、補(bǔ)貨訂單、車況信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，其中在所述第5步(3)中，所述應(yīng)用跨路徑邊替換法進(jìn)行搜索，執(zhí)行如下步驟
(1)從原調(diào)度方案的行車路徑內(nèi)終止端點(diǎn)為加油站的邊中，按照邊上的行車費(fèi)用從大到小的順序，選出ψ1條邊；當(dāng)行車路徑內(nèi)終止端點(diǎn)為加油站的邊數(shù)小于ψ3時(shí)，則將這些邊全選，將選出的這些邊所構(gòu)成的集合記為
(2)自集合
中選取被替換的邊，且它們所在的行車路徑不多于ψ2條，每條行車路徑中被替換的邊不多于ψ3條；
(3)用滿足約束的邊對(duì)選出被替換的邊進(jìn)行替換，并對(duì)在替換形成的行車路徑中所包含的補(bǔ)貨訂單，重新分配槽車艙位和確定計(jì)劃配送量，重新指定發(fā)油油庫(kù)和選擇槽車的返回車場(chǎng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，其中在所述第5步(4)中，所述應(yīng)用訂單重新分配法進(jìn)行搜索，執(zhí)行如下步驟
(1)從原調(diào)度方案的行車路徑內(nèi)表示加油站的點(diǎn)中，按照點(diǎn)的節(jié)約成本從大到小的順序，選出_1個(gè)點(diǎn)；當(dāng)行車路徑內(nèi)表示加油站的點(diǎn)數(shù)小于_1時(shí)，則將這些點(diǎn)全選，將選出的這些點(diǎn)所構(gòu)成的集合記為
(2)自集合
中選取重新分配的點(diǎn)，且它們所在的行車路徑不多于_2條，每條行車路徑中被重新分配的點(diǎn)不多于_3個(gè)；
(3)應(yīng)用最小成本插入法對(duì)選出被重新分配的點(diǎn)進(jìn)行重新分配和路徑插入，并對(duì)在替換形成的行車路徑中所包含的補(bǔ)貨訂單，重新分配槽車艙位和確定計(jì)劃配送量，重新指定發(fā)油油庫(kù)和選擇槽車的返回車場(chǎng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，其中所述第7步，對(duì)槽車調(diào)度方案進(jìn)行人工修改包括
(1)對(duì)作業(yè)點(diǎn)進(jìn)行修改，即訂單的裝/卸油作業(yè)在車輛配送路徑中進(jìn)行重新定位，即將一條路徑中的作業(yè)點(diǎn)移出，再移入另一條路徑或同一路徑的其它位置，由于修改必是可行，因此還需做可行性檢驗(yàn)和處理之后，再應(yīng)用第一調(diào)度方案和第二調(diào)度方案做進(jìn)一步的改進(jìn)；而對(duì)于前序約束、訂單與車輛艙位的匹配條件這些簡(jiǎn)單約束的可行性檢驗(yàn)，可放在修改過(guò)程中進(jìn)行；
(2)對(duì)車輛或作業(yè)點(diǎn)施加“加鎖”標(biāo)記。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，其中所述第8步，所述輸出槽車調(diào)度方案，將槽車調(diào)度方案保存于本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)，所更新的數(shù)據(jù)項(xiàng)分別是
(1)補(bǔ)貨訂單數(shù)據(jù)表中的數(shù)據(jù)項(xiàng)計(jì)劃配送量，分派槽車編號(hào)，裝載艙位編號(hào)，發(fā)油油庫(kù)編號(hào)；
(2)槽車行車路徑數(shù)據(jù)表中的數(shù)據(jù)項(xiàng)槽車編號(hào)，油庫(kù)或加油站的結(jié)點(diǎn)類型，結(jié)點(diǎn)編號(hào)，到達(dá)結(jié)點(diǎn)的次序序號(hào)，執(zhí)行訂單編號(hào)。
7.一種油品配送系統(tǒng)，其特征在于，包括若干油庫(kù)、加油站、承運(yùn)車隊(duì)的槽車和利用GPS、GIS、液位儀、Internet的物流信息系統(tǒng)，以及一計(jì)算機(jī)，所述物流信息系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)輸入到計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)輸出對(duì)油庫(kù)、加油站和槽車的調(diào)度信息，計(jì)算機(jī)的油品配送方法執(zhí)行如下步驟
第1步，設(shè)置配送槽車調(diào)度區(qū)域，進(jìn)入第2步；
第2步，應(yīng)用Socket通訊方式，通過(guò)物流信息系統(tǒng)采集用于槽車調(diào)度的基本數(shù)據(jù)并將所采集的數(shù)據(jù)保存于本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)，進(jìn)入第3步；
第3步，進(jìn)行本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)參數(shù)表的參數(shù)設(shè)置，然后依次進(jìn)入第4步和第5步，執(zhí)行用于滿足約束要求的第一調(diào)度方案和用于完成對(duì)該調(diào)度方案進(jìn)行優(yōu)化的第二調(diào)度方案；
第4步，執(zhí)行所述第一調(diào)度方案，完成滿足約束要求的槽車調(diào)度方案，執(zhí)行如下步驟
(1)將已被列入槽車行車路徑的補(bǔ)貨訂單標(biāo)記為“已編排”，在剩下的補(bǔ)貨訂單中，將最高配送優(yōu)先級(jí)的補(bǔ)貨訂單標(biāo)記為“待編排”，其余補(bǔ)貨訂單標(biāo)記為“暫不編排”；將所有槽車標(biāo)記為“未飽和”，進(jìn)入步驟(2)；
(2)如果所有補(bǔ)貨訂單的標(biāo)記均為“已編排”，則輸出調(diào)度方案，本算法結(jié)束；否則，進(jìn)入步驟(3)；
(3)如果不存在標(biāo)記為“待編排”的補(bǔ)貨訂單，則清除所有補(bǔ)貨訂單的標(biāo)記，返回步驟(1)；否則，進(jìn)入步驟(4)；
(4)如果所有槽車均已標(biāo)記為“已飽和”，則添加一輛虛擬槽車，并將其標(biāo)記為“未飽和”，進(jìn)入步驟(5)；
(5)在“未飽和”槽車集合中，根據(jù)槽車分派優(yōu)先級(jí)選擇槽車，記為k，進(jìn)入步驟(6)；
(6)從“待編排”補(bǔ)貨訂單集合中篩選出一個(gè)子集作為種子訂單集，進(jìn)入步驟(7)；
(7)如果種子訂單集為空集，則將槽車k標(biāo)記為“已飽和”，返回步驟(4)；否則，進(jìn)入步驟(8)；
(8)對(duì)種子訂單集中的每個(gè)補(bǔ)貨訂單，以槽車k的始發(fā)車場(chǎng)坐標(biāo)為原點(diǎn)，向補(bǔ)貨訂單的收貨加油站坐標(biāo)發(fā)出的射線為極軸，在沿逆時(shí)針掃描α弧度所形成的扇形區(qū)域內(nèi)，統(tǒng)計(jì)其覆蓋的“待編排”補(bǔ)貨訂單個(gè)數(shù)作為該補(bǔ)貨訂單的覆蓋數(shù)，然后進(jìn)入步驟(9)；
(9)在種子訂單集中，選擇覆蓋數(shù)最大的補(bǔ)貨訂單作為種子訂單，進(jìn)入步驟(10)；
(10)以槽車k的始發(fā)車場(chǎng)坐標(biāo)為原點(diǎn)，向種子訂單的收貨加油站坐標(biāo)發(fā)出的射線為極軸，在由此構(gòu)成的極坐標(biāo)系中，按照補(bǔ)貨訂單的收貨加油站地理坐標(biāo)的極角從小到大的順序，逐個(gè)考察“待編排”補(bǔ)貨訂單集合中的每個(gè)補(bǔ)貨訂單，更新槽車k的行車路徑并返回步驟(3)；
第5步，執(zhí)行所述第二調(diào)度方案，完成對(duì)上述滿足約束要求的槽車調(diào)度方案的優(yōu)化，執(zhí)行如下步驟
(1)將Completed的值設(shè)置為1；
(2)應(yīng)用2-替換法進(jìn)行搜索，如果搜索到更優(yōu)調(diào)度方案，則用其替換原槽車調(diào)度方案，并將Completed的值置為0；否則，進(jìn)入步驟(3)；
(3)應(yīng)用跨路徑邊替換法進(jìn)行搜索，如果搜索到更優(yōu)調(diào)度方案，則用其替換原槽車調(diào)度方案，并將Completed的值置為0；否則，進(jìn)入步驟(4)；
(4)應(yīng)用訂單重新分配法進(jìn)行搜索，如果搜索到更優(yōu)調(diào)度方案，則用其替換原槽車調(diào)度方案，并將Completed的值置為0；否則，進(jìn)入步驟(5)；
(5)如果Completed的值為1，則輸出槽車調(diào)度方案，進(jìn)入第6步；否則，返回步驟(1)；
第6步，對(duì)優(yōu)化的槽車調(diào)度方案進(jìn)行人工確認(rèn)，如果確認(rèn)不通過(guò)，則進(jìn)入第7步；否則，進(jìn)入第8步；
第7步，對(duì)槽車調(diào)度方案進(jìn)行人工修改，完成槽車調(diào)度方案的修改之后，返回第4步；
第8步，輸出槽車調(diào)度方案，將槽車調(diào)度方案保存于本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)，最后，程序終止。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，其中在所述第2步中，由所述物流信息系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)如下
(1)有關(guān)油品和配送區(qū)域內(nèi)的加油站、油庫(kù)及槽車的基本數(shù)據(jù)；
(2)加油站和油庫(kù)的經(jīng)緯度坐標(biāo)、道路里程、槽車可通行道路、槽車行車區(qū)域、槽車返回車場(chǎng)、道路路橋費(fèi)；
(3)加油站、油庫(kù)和車輛的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，包括油庫(kù)儲(chǔ)油量、油品密度、補(bǔ)貨訂單、車況信息。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的系統(tǒng)，其特征在于，其中在所述第5步(3)中，所述應(yīng)用跨路徑邊替換法進(jìn)行搜索，執(zhí)行如下步驟
(1)從原調(diào)度方案的行車路徑內(nèi)終止端點(diǎn)為加油站的邊中，按照邊上的行車費(fèi)用從大到小的順序，選出ψ1條邊；當(dāng)行車路徑內(nèi)終止端點(diǎn)為加油站的邊數(shù)小于ψ3時(shí)，則將這些邊全選，將選出的這些邊所構(gòu)成的集合記為
(2)自集合
中選取被替換的邊，且它們所在的行車路徑不多于ψ2條，每條行車路徑中被替換的邊不多于ψ3條；
(3)用滿足約束的邊對(duì)選出被替換的邊進(jìn)行替換，并對(duì)在替換形成的行車路徑中所包含的補(bǔ)貨訂單，重新分配槽車艙位和確定計(jì)劃配送量，重新指定發(fā)油油庫(kù)和選擇槽車的返回車場(chǎng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，其中在所述第5步(4)中，所述應(yīng)用訂單重新分配法進(jìn)行搜索，執(zhí)行如下步驟
(1)從原調(diào)度方案的行車路徑內(nèi)表示加油站的點(diǎn)中，按照點(diǎn)的節(jié)約成本從大到小的順序，選出_1個(gè)點(diǎn)；當(dāng)行車路徑內(nèi)表示加油站的點(diǎn)數(shù)小于_1時(shí)，則將這些點(diǎn)全選，將選出的這些點(diǎn)所構(gòu)成的集合記為
(2)自集合
中選取重新分配的點(diǎn)，且它們所在的行車路徑不多于_2條，每條行車路徑中被重新分配的點(diǎn)不多于_3個(gè)；
(3)應(yīng)用最小成本插入法對(duì)選出被重新分配的點(diǎn)進(jìn)行重新分配和路徑插入，并對(duì)在替換形成的行車路徑中所包含的補(bǔ)貨訂單，重新分配槽車艙位和確定計(jì)劃配送量，重新指定發(fā)油油庫(kù)和選擇槽車的返回車場(chǎng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，其中所述第7步，對(duì)槽車調(diào)度方案進(jìn)行人工修改包括
(1)對(duì)作業(yè)點(diǎn)進(jìn)行修改，即訂單的裝/卸油作業(yè)在車輛配送路徑中進(jìn)行重新定位，即將一條路徑中的作業(yè)點(diǎn)移出，再移入另一條路徑或同一路徑的其它位置，由于修改必是可行，因此還需做可行性檢驗(yàn)和處理之后，再應(yīng)用第一調(diào)度方案和第二調(diào)度方案做進(jìn)一步的改進(jìn)；而對(duì)于前序約束、訂單與車輛艙位的匹配條件這些簡(jiǎn)單約束的可行性檢驗(yàn)，可放在修改過(guò)程中進(jìn)行；
(2)對(duì)車輛或作業(yè)點(diǎn)施加“加鎖”標(biāo)記。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于，其中所述第8步，所述輸出槽車調(diào)度方案，將槽車調(diào)度方案保存于本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)，所更新的數(shù)據(jù)項(xiàng)分別是
(1)補(bǔ)貨訂單數(shù)據(jù)表中的數(shù)據(jù)項(xiàng)計(jì)劃配送量，分派槽車編號(hào)，裝載艙位編號(hào)，發(fā)油油庫(kù)編號(hào)；
(2)槽車行車路徑數(shù)據(jù)表中的數(shù)據(jù)項(xiàng)槽車編號(hào)，油庫(kù)或加油站的結(jié)點(diǎn)類型，結(jié)點(diǎn)編號(hào)，到達(dá)結(jié)點(diǎn)的次序序號(hào)，執(zhí)行訂單編號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明油品配送槽車調(diào)度的方法，針對(duì)油品資源和運(yùn)輸資源，包括分派槽車、分配艙位、指定發(fā)油油庫(kù)和編排槽車行車路徑，應(yīng)用Socket通訊方式，通過(guò)物流信息系統(tǒng)采集基本數(shù)據(jù)，并采用建立數(shù)學(xué)模型、用于滿足約束要求的第一調(diào)度方案和用于完成對(duì)該調(diào)度方案進(jìn)行優(yōu)化的第二調(diào)度方案，進(jìn)行整體優(yōu)化和集中調(diào)度。其優(yōu)點(diǎn)是該方法綜合考慮多車場(chǎng)、多車型、多油庫(kù)、多油品、多艙位、行車約束、配載約束及工作量均衡各因素，顯著降低了配送成本，提高了調(diào)度決策的效率，提升了管理的快速反應(yīng)水平，可將加油站提交補(bǔ)貨訂單的截止時(shí)間推遲2個(gè)小時(shí)。這一集中優(yōu)化決策顯著提高了石油銷售公司的扁平化集中式管理水平。
文檔編號(hào)G06Q10/00GK101159048SQ200710176838
公開日2008年4月9日 申請(qǐng)日期2007年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月5日
發(fā)明者朱道立, 葉耀華, 錫 戴, 吳勤旻 申請(qǐng)人:朱道立, 葉耀華, 錫 戴, 吳勤旻