面向车辆路径优化的B2C物流配送系统研究

摘要：为了合理确定B2C中物流配送的运输线路，节约商务成本和为顾客提供及时满意的运输服务，本文首先构建基于线性规划的车辆路径优化模型：再利用结构化方法进行系统分析和系统设计，并得到了可以实现车辆路径优化的B2C物流配送系统；最后以松江区一物流配送为例，演示了系统可以实现的功能。

　　近年来，随着网络、通信和计算机技术的发展，使用Internet从事商务活动已经成为现实。而物流配送在电子商务环境下是交易执行的保证，也是衡量一个企业经济实力的重要指标。

　　配送运输属于运输中的末端、支线运输，和一般的运输，主要区别在于：配送运输是较短距离，较小规模、频度较高的运输形式，一般使用汽车和其他小型车辆作运输工具，

　　当所有的配送都由一辆从配送中心出发，给定容量的车辆来完成时，怎样安排行驶线路才能构成一条行驶路程最短的哈密尔顿回路。这在电子商务模式下，仍是瓶颈。

　　所以本文通过设计物流配送数学模型，结合哈密尔顿回路的方法将模型运用到面向车辆路径优化的B2C物流配送系统中，从而实现路径优化，解决物流瓶颈问题。另外，通过模拟上海市松江区物流配送系统，对系统有更进一步的说明。

　　一、物流配送数学模型

　　B2C电子商务下物流配送是指物流配送企业采用网络化的计算机技术和现代化的硬件设备、软件系统及先进的管理手段，针对消费者个性化需求，严格地、守信地按用户的订货要求，进行一系列分类、编配、整理、分工、配货等理货工作，定时、定点、定量地交给没有范围限度的各类用户，满足其对商品的需求。

　　解决车辆路径优化问题，必须建立一个数学模型。假设一个配送中心要向m个需求点供货、可以行走的线路已知。这里我们讨论一辆装载货物适当的车从配送中心出发到每个需求点，并且返回配送中心的问题。即从配送中心出发经过各个需求点送货之后再回来，求最短距离。

　　基于以上假设，物流配送中心的数学模型如下：

　　目标函数：

　　其中：du配送中心；到需求点j的距离

　　x若x=0，表示回路经过di

　　若xji=l,表示回路不经过d

　　可以将配送中心和各个需求点抽象成数学<优麦电子商务论文>上的点，把各需求点间的运输路线抽象成一条条带权的线，则问题便抽象成一个完全赋权图，转化成求无向完全图中权最小的回路问题。

　　物流配送问题就是求一个带权的无向图中的最短的回路。通过问题抽象，可以实现将具有性质的优化问题转化为有限个方案的多目标运输问题，即将具有无限个方案的多目标运输决策问题转化为基于短回路的有限个方案多目标运输决策问题，从而大大缩小搜索空间，缩短搜索时间。

　　二、物流配送系统实现

　　(一)系统目标

　　系统需要建立在计算机与网络上。目的是实现数据共享减少数据冗余，确保数据一致性对配送过程进行管理和监控，加强对资金、人员、车辆等方面的管理，促进企业物流整体效益的提高同时对大量的配送信息能进行及时正确的处理，有利于服务客户，争取货源达到扩大市场份额的效果。

　　本系统把数学模型应用于系统中。优化系统物流配送路线，可以降低企业物流配送的成本，减少销售机会的损失。把系统界面设计得简洁，易于操作，信息表达明了，同时也能提高管理员的工作效率。

　　(二)系统分析

　　1可行性分析

　　技术可行性分析中，本系统采用B／S架构进行设计，运用JSP动态网页语言，与Dreamweaver8配合美化网页，服务器使用Tomcat6，0，JDKl，6，0，数据库使用SQLServer2000。

　　社会可行性分析：中国中小企业B2C电子商务物流配送的市场潜力巨大，开发电子商务物流配送系统可以满足中小企业对电子商务物流配送的需求。快速迅捷的配送系统能保证用户购买的商品及时送达，在用户心目中树立良好的企业形象，增强用户对网上购物的信心。

　　2需求分析

　　电子商务物流配送系统能够提高物流配送信息传递的速度，方便企业用户查询，轻松管理新订单，货物配送和车辆调度，从而提高货物配送效率。本系统针对优化路线的实现，主要有以下这些功能：

　　(1)用户提交订单，系统自动采集配送点。

　　(2)配送管理员通过系统生成配送路线。

　　(3)系统自动反馈给用户配送信息。

　　本系统还体现网络营销活动物流配送业务流程、网络销售中网络订货系统与订货信息管理以及网上运货和管理的科学设计，因此系统还包括以下基本功能：

　　(1)物流单位档案管理；(2)配送单位推荐管理；

　　(3)配送单位联络管理；(4)配送管理；(5)客户收货管理；(6)配送费用查询；(7)标准数据报表；(8)车辆配送中心等。3系统框架和数据流分析物流配送系统的框架如图1所示，是从Intemet经过管理中心的一系列作业到实际车辆配送的全过程。本文主要研究配送模块中制定最优路线这一步骤的实现，如图2所示：物流配送系统的数据流图。

　　(三)系统设计与实施

　　系统的核心通过建立模型，结合Hamilton回路算法实现路径优化。

　　在。个顶点的带权图C中，一条Hamilton回路是一顶点序列v1，v2，…，vn其中，每个顶点vi由一条边连到Vi 1(i=l，2，…一，n-1)，而Vn被连到vl。在所有的Hamilton回路中，寻找一条权值和最小的回路，这条回路就是最小Hamilton回路。

　　设计思路大致为：般图为完全无向图)

　　(1)任意找一个结点作为始点，设为vo在其余n-1个结点中找一个与v。最邻近(即距离最小)的点作为切始通道。然后按照(2)逐点扩展通道。

　　(2)设v，是最新近加到通道上的点，从不存通道上的所有点中找一个与v。最邻近的点V。，把边(V；,vj)加到通道上。

　　(3)重复(2)，直到图的所有结点都在路径上为止，设最后加入的点位v，。

　　(4)将边(V，。V信)加到通道上，所求的回路也就是所求问题的一个近似解。

　　三、实证分析

　　以上海市松江区为例，通过运用哈密尔顿(Hamilton)回路来画出配送的最短路径。假设松江大学城上海工程技术大学为物流配送中心V箱，然后取8个需求点，分别为：

　　V，广富林路嘉松南路

　　v，佘山<优麦电子商务论文>幼儿园

　　＼＼人民北路乐都路

　　v＼九亭镇

　　v，泗泾镇

　　v6新桥镇

　　v，车墩镇

　　v。永丰路松江中山西路

　　按照松江区配送的货物量来考虑，每隔一定时间，从顾客订单模块接受配送货物信息，随后此信息传送到配送中心模块，确定配送点。然后系统自动进行线路优化，得到最短的一个回路，并显示在主页，让配送管理员参考。最后把配送路线信息传递给车辆中心模块，虚拟配送的电子化流程结束。

　　根据上述松江区物流配送中心的研究。在系统中，通过输入的配送点，系统自动生成在地图上各个点的位置。并在系统页面中显示，如图3所示。

　　在页面中点击“生成路线图”按钮，系统通过Hamilton回路得到最终的最优路径图。如图4所示。

　　根据以上算法得到最优路线，最短路径根据实际情况大约为64km。

　　四、结论

　　电子商务正以汹涌的浪潮席卷着整个世界，在电子商务的蓬勃发展的背后，作为电子商务支撑的物流系统却越发突显了其发展的滞后性，在B2C电子商务消费模式已经被人们广为接受的过程中，如何对商品进行配送成为了首要问题。通过优化车辆配送路径，从而降低商品的配送成本并提高配送服务水平已经成为配送企业和消费者共同关心的话题。

　　物流路径是运输工具的载体和通过的途径。优化路径影响着物流配送系统的结构；其次，也决定着物流配送的范围和能力，通过建立数学模型和运用Hamilton回路求得物流配送线路最优解，不过算法的结果未必总是问题的最优解，也可能同时有多种最优路径，根据实际情况由管理员选择一条路线。