电动汽车的城市物流配送路径规划与应用研究

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随着我国经济水平的提高,城市内部的配送活动也逐渐繁荣昌盛,但同时全球原油能源的紧缺程度不断加剧,同城配送过程中汽车所产生的尾气对环境造成的污染也日益严重,由于城市人口密集,同城配送时对环保的要求更为凸显,与此同时,同城配送具备配送路径相对较短,车辆在城市中进行货物配送的过程中行驶速度不宜过高等特点,由于电动汽车在运输货物过程中的续航里程较燃油汽车短,在配送活动中易受到电量的约束并且电池提供的动力也限制了电动汽车在配送过程中的行驶速度,因此电动汽车凭借其节能环保等优势在同城配送领域中大放异彩。国家也在加强各城市中电动汽车充电站的建设,不断完善与电动汽车相配套的基础设施,电动汽车逐渐满足同城配送的需求与特点。因此,研究使用电动汽车进行同城配送的相关问题更具实际意义。与此同时,车辆路径问题一直以来是学者关注的热点,由于配送服务水平与环境保护方面的要求不断提高,车辆路径问题在顺应时代发展的同时考虑了减少碳排放、满足客户时间窗等约束条件。对于电动汽车的车辆路径问题,关注重点在于如何考虑电动汽车在配送过程中的电量约束、如何在配送过程中选择充电策略以及如何考虑对于配送时间等的相关约束,对于使用电动汽车完成同城配送活动的企业而言,应用科学合理的方法对配送路径进行有效规划,缩短电动汽车的配送路径长度,提高配送效率,车辆安全行驶的配送方案,是企业在同城配送过程中一直都予以高度关注的问题。本文在传统的车辆路径问题研究的基础上,考虑了使用电动汽车在城市配送过程中的的种种特点,考虑了电动汽车在同城配送过程中的电量约束与配送时间等约束因素,建立了以最短配送路径为目标函数的混合整数规划模型,并最终将模型进行实际应用,从而得出相关管理学启示。本文主要完成了以下三个方面的研究工作:(1)构建了基于单一车型的电动汽车在同城配送过程中的路径规划模型。以最短配送路径作为目标函数,在充分考虑电动汽车在配送过程中的电量约束以及配送时间要求的基础上,建立了混合整数规划模型。考虑到模型求解的特点以及复杂程度,选择蚁群算法对模型进行求解并给出求解逻辑与具体步骤。(2)考虑了现实配送过程中,用于配送的电动汽车通常存在新旧不一、车型有异等情况,导致进行同城配送的电动汽车通常在运载能力、续航能力以及充电率与耗电率等方面存在差异,因此在对单一车型电动汽车的同城配送路径规划的基础上,考虑车型差异对配送路径所产生的影响,构建了基于多车型电动汽车的同城配送路径规划模型。对配送路径进一步合理规划,得到以最短配送路径为目标函数,满足各车型车辆的载重、电量与时间等方面约束的混合整数规划模型,并使用蚁群算法对模型进行求解并给出求解逻辑与具体步骤,得到更为符合实际情况的配送路径。(3)为了检验模型的合理性与实用性,对天益堂大药房的同一配送任务运用只考虑单一车型电动汽车的配送路径规划模型以及考虑了车型不同所对路径规划过程产生的影响的多车型电动汽车配送路径规划模型分别对配送路径进行规划,并对两者得到的配送路径进行对比分析,发现在进行同城配送时,配送车辆的配载能力、续航能力、充电率与耗电率等的不同会对配送路径产生影响,因此,企业在使用电动汽车进行同城配送时,规划配送路径时应考虑车型不同所带来的影响,也给予企业在选取配送车辆时一定的参考意见。最后,总结了本文主要的相关研究成果以及研究结论、主要贡献和研究局限,并对进一步需要开展的研究工作做了阐述。
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