快递超网络模型及基于成本的优化方法

快递企业的配送网络系统由管理层和物理层网络构成,管理层网络包括了组织管理和业务管理2个不同维度的子网络,它们分别以总成本最低和效率最高为经营目标;物理层网络是一个由航空和公路配送网络组成的混合网络.因此,快递企业的配送系统具有典型的超网络特征.构建了快递网络系统的超网络模型,然后以两点间单位货物的配送成本作为物理层网络中边的权值,从组织管理的维度,探讨了基于成本的快递超网络优化方法,最后,利用算例对模型和方法的有效性进行了验证.     

基于时间阈值的多标准快递超网络优化方法

快递企业的超网络系统中包含有物理层和管理层等不同层次的网络,物理层网络由航空和公路配送网点和配送线路组成,管理层网络根据管理的维度不同,可以分为组织管理维度子网和业务管理维度子网,它们分别以总成本最低和总配送效率最高为经营目标,因此,快递超网络系统具有多层、多维和多标准特征.分析了超网络的组织管理维度基于成本的优化方法和业务管理维度基于效率的优化方法,以此为基础,提出了一种基于时间阈值的多标准快递超网络优化方法,并通过实例进行了验证,结果表明,配送线路、成本和配送方式与时间阈值相关.     

基于配送时间及节点流量约束的快递网络优化

通过Floyd算法求出快递网络节点间的最短路径长度和需要中转的次数,根据节点间的最短路径和需要中转的次数算出配送时间;通过Dijkstra算法对边介数、节点介数进行加权求和得出快递网络边的货物流量和节点的货物中转量,根据运费率、边的货物流量和边的长度算出边的运输成本,根据节点货物中转量算出中转费用和存储费用;以快递网络总配送成本最小化为优化目标,构建带有配送时间约束和节点最大流量约束的快递网络优化模型,并设计从全连通网络逐渐删除网络边至总配送成本最小为止的算法进行求解,最后通过算例验证了模型和算法的有效性。     

多分配快递轴辐网络的枢纽选址与分配优化方法

快递网络枢纽选址与分配方案的优劣直接关系到快递网络的运营成本和服务水平, 是快递企业运作的基础. 本文详细分析了多分配快递轴辐网络的节点及连接关系、径路特征与形式等网络设计要素, 并分析了快递网络设计中的相关费用和运输时间预算; 在运输时间预算约束下, 以分拣费用、运输费用、中转费用之和为目标函数, 建立了多分配轴辐式快递网络枢纽选址与分配优化模型, 并设计了基于条件最短路的模拟退火求解算法, 最后通过算例验证了模型和算法的有效性.     

节点攻击策略下的军事通信网络结构优化算法

合理的军事通信网络结构能够充分利用信息优势达到制胜的目的, 因此优化军事通信网络结构至关重要。首先, 基于复杂网络理论并结合军事通信网络的拓扑结构特征建立了相应的网络结构模型, 将侦查探测、火力打击和指挥控制实体抽象为节点, 实体间复杂的连接关系抽象为边。在此基础上, 以提升网络鲁棒性为目标, 提出了一种基于进化思想的优化算法并对节点攻击策略下的军事通信网络结构进行优化研究, 对比分析了不同优化算法下网络结构模型对鲁棒性的影响规律。仿真结果验证了网络模型和进化优化算法的有效性, 对于深入研究军事通信网络建模和结构优化问题具有一定的借鉴意义。     

快递企业配送网络的复杂结构特性实证研究

掌握配送网络的结构特性和确定其中的重要节点对合理布局配送网络、提高其运转效率、降低其运营成本起着决定性作用。以国内某快递企业的订单数据为基础,通过网络爬虫、数据清洗等大数据处理手段,获得其在全国范围内的配送网点与路径数据,描绘了其配送网络的拓扑结构;运用复杂网络理论,对该配送网络进行平均最短路径长度、集聚系数、度及度的累积分布、点介数分布、接近中心性、富人俱乐部现象、匹配形式等结构特性进行了全面分析,验证了其复杂结构特性;运用重要度评价矩阵确定了该配送网络中的重要节点,并根据分析结果对该配送网络的构建与管理提出了相应的优化对策。     

航空快递网络的复杂结构特性及演化机理

随着我国社会生产和消费方式的转变,快递产业在近年来飞速发展。快递网络是快递企业运营的基础,对其发展具有重要影响。从复杂网络理论的研究视角出发,对航空快递网络的结构进行拓扑描述,并使用复杂网络统计方法展开实证分析,发现航空快递网络是一个小世界网络,其度分布形式为单标度分布,不存在明显的社区结构,表现出富人俱乐部现象和节点度的异配特性。在此基础上,构建了一个具有增长和偏好连接机制的网络模型。仿真实验结果表明,该模型重构了航空快递网络的主要结构特性,进而从理论层面上揭示了航空快递网络复杂结构特性的生成演化机理,为快递企业在实践中构建航空快递网络提供理论依据。     

全连通快递网络与轴辐快递网络的比较

快递网络是快递企业生存和发展的基础。介绍全连通快递网络和轴辐式快递网络的快递作业流程,并分析其差异。对两种网络模式下的快递分拣成本与分拣效率、储存成本与储存效率、运输成与运输效率及快递网络的总成本和网络服务效率进行详细计算和比较,分析各种参数对快递服务成本与服务效率影响,得出快递量是决定快递网络结构的决定性因素,单位储存成本、单位中转成本以及单位分拣成本等是次要因素,而网络规模与网络结构的选择无直接关系;轴辐式快递网络的分拣成本、分拣效率以及储存效率均小于点对点网络结构等重要结论,为快递网络优化奠定基础。     

具有社区结构和子核的快递网络优化方法

快递企业的配送系统由管理层和物理层等子网络构成,是一个具有多层和多维特征的超网络系统,管理层网络的组织模式和运营机制对物理层网络的结构形成具有重要影响. 论文描述了快递网络的超网络结构特征,分析了管理层网络作用下物理层网络中社区结构和子核的形成机制,指出快递企业以转运中心为区域业务中心的运作模式,使得物理层网络中不同社区之间具有清晰的边界,并根据物理层网络的结构特点,提出了一种具有并行运算特征的基于局域搜索的分段优化方法,分析了算法的时间复杂度. 最后,应用实例进行了验证,结果表明,该方法能在保证计算精度的前提下,极大地降低计算的复杂度.     

快递安全事故致因网络构建及结构特性分析

为揭示快递安全事故的关键致因及关联性,基于复杂网络理论,以快递人员、快件、设备、环境、管理及事故结果6类40个因素为节点,以因素间的作用关系为边,构建快递安全事故致因网络。研究发现,该网络具有小世界特性,中介中心性显著,存在3-核高密度云团。结果表明,人员伤亡、快件起火、快件破损、财产损失、运输车辆问题是事故的关键因素;快件堆积与破损对事故风险传递最为显著;15个因素间的高密度关联性对事故起到核心作用。     

基于超启发式算法的备件供应网络结构优化

为了通过对供应网络结构进行优化从而提高备件供应的效率和效益,分别对传统正向供应网络、应急横向供应网络以及考虑抢修任务的闭环供应网络3种备件供应网络结构进行研究。以供应成本最小和供应时间最短为目标,以备件满足度、库存等为约束,构建了带约束的多目标优化模型。提出了一种基于排序选择函数的超启发式多目标进化算法,同时可以对不同网络结构模型进行求解。在ZDT系列测试函数上将该算法与其他进化算法进行对比测试,验证了所提出的超启发式算法在收敛性和分布性上的优越性。算例表明,一方面,与传统前向供应网络相比,横向和闭环供应网络能够提高备件供应的时效性和经济性;另一方面,超启发式算法在求解模型时取得的解优于其他元启发式算法。     

时间容忍度下航空快件运输一体化决策优化

为了研究快递公司航空运输网络优化及快件的运输组织问题,本文放宽了先到先服务(first come first serve,简称FCFS)作业模式的时限限制,构建了双层规划模型.上层模型确定快递公司自有全货机所配置的航线以及各航段的腹舱租赁量,下层模型决策快件的配送方案.选取SF快递公司所服务的14个城市的相关数据对模型进行验证,并基于上层模型优化的网络比较了不同时间容忍度下快件的运输方案,结果表明:随着时间容忍度的增加,快件的总运输成本逐渐降低,而总运输时间升高.可见,先到先服务模式不是最经济的派件作业模式,快递公司可利用快件的时间容忍度,实施航空运输网络和运送方案的优化设计.     

加权快递网络鲁棒性分析及优化

研究快递网络鲁棒性的分析和优化方法.考虑到快递网络中节点城市和包裹投递的地理空间特征,提出基于节点城市之间投递距离的加权快递网络抽象描述及其鲁棒性分析方法.进而在有目的的节点城市移除规则和随机的投递路线移除规则下,分析航空投递网络和陆运投递网络的鲁棒性,发现前者的鲁棒性明显优于后者.然后,通过分析航空投递网络和陆运投递网络的微观结构特点.结合节点城市实现包裹投递的基本功能要求,提出基于节点城市包裹投递能力的加权快递网络鲁棒性优化思路方法,并给出航空投递网络和陆运投递网络的优化结果.     

网上药店“一单多品”订单的协同配送优化方法

线上线下融合的商业模式是当前电子商务乃至网上药店新的经营模式和发展方向.由于药品是特殊商品，其物流配送的"安全性"和"时间紧迫性"等要求远远高于一般日用品.网上药店和实体药店融合并协同运作，这是解决药品电子商务物流配送难题的有效手段.不同药品由于存储条件不同，必须分类存储，由此产生了"一地多仓"的布局.实体药店作前置仓的履行模式能够满足药品订单的时效性，但药品种类繁多且实体药店库存有限，部分"一单多品"订单需要多个实体药店协作才能完成订单.在"一地多仓"以及"一单多品"的网上药店背景下，本文针对带时间窗的药品订单的多主体协同配送问题，研究订单拆分、子订单分配以及订单主体之间的联合配送决策，构建目标函数为订单配送成本最小化的非线性规划模型.然后，设计定性的控制规则缩减解空间，嵌套C-W节约算法构造改进粒子群算法，能够有效求解本文的多个子问题联合决策的复杂问题.最后通过算例实验，验证了模型与算法的科学性和有效性，并且在一定程度上论证了药品协同配送模式的可行性和实用性，为网上药店实践提供一定的思路和启示.     

基于改进智能水滴算法的动态车辆配送路径优化

针对当前车辆配送过程中存在的配送路径不合理、配送效率低和需求不确定性等问题,提出一种基于改进智能水滴算法的动态车辆配送路径优化方法。构建软时间窗惩罚函数,考虑顾客对配送时间的要求,建立顾客满意度函数。综合车辆配送过程的车速、货损成本、惩罚成本、顾客满意度等特征,建立车辆路径优化模型。采用智能水滴算法对车辆路径优化模型进行求解,使用灰狼优化算法改善智能水滴算法的搜索能力,获取最优路径。实验结果表明该方法能够提供实时优化的路径,减少调配成本。     

集装箱码头集卡配置优化的闭合排队网络模型

以集装箱码头同贝同步装卸作业为研究对象,以提高码头作业效率、提升服务能力为目标,研究码头内部集卡数量配置优化问题.将码头作业系统视为服务网络,构建码头同贝同步装卸作业的闭合排队网络模型,刻画集卡在各个环节的作业过程,分析不同设备配置下码头作业系统服务能力,揭示制约码头整体作业效率关键环节.以码头作业成本最小为目标,考虑集卡在各个环节的排队等待时间及设备利用率,建立了基于同贝同步装卸作业的集卡数量优化模型,并设计算法对模型进行求解.本研究从服务网络角度揭示了码头作业效率与岸桥、集卡、场桥配置的关系,为码头设备调度与服务流程设计提供了依据.     

考虑了交箱时间不确定性的场桥堆存作业优化

客户送箱时间的不确定性直接影响出口箱的场桥堆存作业效率和其在集装箱码头堆场的堆存状态,进而增加场桥作业移动距离以及后续装船过程中的翻箱作业量,降低码头作业效率.针对该问题通过马尔可夫链预测方法将随机交箱序列转化为广义交箱序列,在此基础上,结合集装箱港口作业实际,建立了以最小化预翻箱数量和场桥堆存作业移动距离为目标的场桥调度优化两阶段数学模型,并分别针对初始决策阶段和实时调度阶段设计了静态与动态求解算法.通过仿真算例,借助于与不同堆存策略的对比,显示了优化模型及算法的实用性与有效性,为场桥调度方案的实时生成提供决策支持.