摘 要

随着经济的发展，物流在经济发展中的地位越来越重要。港口物流作为物流行业至关重要的一部分，有很大的提升与改善空间。而物流的改善主要体现在成本的降低与服务水平的提升上，减少物流费是企业的发展以及提高社会生产力的重要途径；提升服务水平是企业长远发展以及增强核心竞争力的基础。

本文介绍了基本的车辆路径问题及研究车辆路径问题采用的方法。同时介绍了基本的车辆路径调度问题：带有时间窗的车辆路径问题，并介绍了其模型。以武汉阳逻港为例，通过对阳逻港的实地调研，获取了部分港区日进出的集装箱卡车车辆数量以及港区集卡车辆的调度现状和雇佣模式。主要研究了怎样合理调度港外集卡来达到资源利用最大化以及成本最小化。并对现有港口集装箱运输环境中的运作模式和作业流程进行分析。以阳逻港的车辆调度现状与真实数据为基础，建立了有时间窗的车辆路径研究模型，并采用精确算法，借助Cplex对模型进行求解。通过实验结果分析，将优化前后的调度模式与路径进行对比，对阳逻港实际的车辆运输调度模式给出合理的建议与意见。

关键词：车辆路径问题；时间窗；精确算法；港外集卡

Abstract

With the development of economy, logistics plays a more and more important role in economic development.Port logistics,as a vital part of the logistics industry,has much room for improvements and promotion.And the improvement of the logistics is mainly reflected in the promotion of cost reduction and service level. Reducing logistics costs is an important way of developing business and improving the social productivity. Enhancing the level of service is the foundation of develping business in a long-term way and strengthening the core competence.

This paper summarizes the basic vehicle routing problem and the methods of vehicle routing problem . At the same time, the basic vehicle routing problem, the vehicle routing problem with time window, is introduced, and its model is introduced. Taking Yangluo port in Wuhan as an example, through field investigation of Yangluo port, the container truck vehicles out of the harbour area, quantity and port truck vehicle scheduling status and employment mode are acquired.This paper mainly studies how to reasonably dispatch container trucks to achieve the maximization of resource utilization and cost minimization, and does a comprehensive analysis of the mode's operation and operating procedures in port container transportation. Based on the current situation and real data of vehicle scheduling in Yangluo port,this paper establishes the current transport mode vehicle scheduling model with timewindow. Satisfactory solution of this model is achieved byExact Algorithms with Cplex.According to the case study ,The comparison and analysis of the scheduling model and path before and after optimization are given,reasonable suggestions are given to the actual vehicle transportation dispatching mode of Yangluo port.

Key Words：Vehicle Routing, Time window, Exact Algorithms, Port container truck

目录

第1章 绪论 1

1.1背景与研究意义 1

1.1.1选题背景 1

1.1.2研究意义 1

1.2国内外研究现状 2

1.2.1国内现状 2

1.2.2国外现状 3

1.3基本内容和技术方案 4

1.3.1基本内容 4

1.3.2技术方案 4

1.3.3论文结构 5

第2章车辆调度理论基础 6

2.1车辆路径问题描述 6

2.1.1车辆路径问题定义 6

2.1.2车辆路径问题的分类 6

2.1.3车辆路径规划的问题组成 8

2.2 带时间窗约束的车辆路径规划 9

2.2.1时间窗问题描述 9

2.2.2带时间窗的车辆路径问题 9

2.3本章小结 10

第3章 阳逻港集装箱车辆运输现状分析 11

3.1阳逻港简介 11

3.1.1港口交通地理 11

3.1.2港口规模 12

3.2港口集装箱卡车现状 12

3.2.1港外集卡雇佣方式 12

3.2.2港外集卡设备现状 14

3.3本章小结 14

第4章 港口集装箱车辆调度模型 15

4.1有时间窗约束问题的数学模型 15

4.1.1问题描述 15

4.1.2数学模型 15

4.2算法 18

4.3本章小结 19

第5章 实例研究 20

5.1路网及任务信息 20

5.2求解结果 22

5.3效益对比分析 23

5.4本章小结 24

第6章 总结与展望 25

6.1总结 25

6.2展望 25

参考文献 27

致谢 28

第1章 绪论

1.1背景与研究意义

1.1.1选题背景

物流作为一个正值上升期的新兴行业，在蓬勃发展的经济的带动下，其举足轻重的地位越来越显著。具体表现在我国的进出口集装箱吞吐量的急速上升，这直接影响着我国的港口物流的发展方向。而港口物流又与相关企业的发展密不可分。现代港口物流对企业降低生产经营成本、提高产品市场竞争力等方面有着至关重要的作用，减少物流费是企业的发展以及提高社会生产力的重要途径。而物流费用中运输费用占比较大的比重，因此降低运输费用是重要的突破口。

集装箱公路运输业是公路运输业的重要组成部分之一，多发生于港区货物配送的情况，而降低运费则应从此方面考虑。在如今物流配送业日益激烈的竞争下，客户对于服务的时效性和质量方面的要求也在不断提高。因此，对集装箱卡车的合理分配和调度不仅能给予客户良好的客户体验，是企业服务质量的保证；在企业降低运营成本、提高企业市场竞争力方面也十分重要。现代物流是企业继降低能源消耗、提高劳动生产率以外创造利润的重要途径，而随着港口物流的不断发展壮大，集装箱车辆是否能合理运输调度成为制约其发展的重要因素。因此减少货运费用对企业的长足发展和提高社会生产力都有着重大的意义。

1.1.2研究意义