《数学建模》 课程设计报告书
题 目 姓 名 学 号 学 院 专 业 指导教师 成 绩
整车物流的的调度系统 龙正、王江南、吴天奇 1109301-04、05、07 数学与计算科学学院 信息与计算科学
王扉
2013年 12 月 17 日
本科生课程设计成绩评定表
姓 名 专业、班级 课程设计题目： 课程设计评阅记录： 成绩评定依据： 评 定 项 目 1．选题合理、目的明确（10分） 2．设计方案正确，具有可行性、创新性(20分) 3．设计结果（例如：硬件成果、软件程序）（40分） 4．态度认真、学习刻苦、遵守纪律（10分） 5．论文摘要、总体整体结构及概貌（10分） 6．设计报告的规范化、参考文献充分（不少于5篇）（10分） 总分 最终评定成绩（以优、良、中、及格、不及格评定） 评分成绩 备注：成绩等级：优（90分—100分）、良（80分—89分）、中（70分—79分）、及格（60分—69分）、60分以下为不及格。 指导教师签字：
年 月 日
题 目 整车物流调度系统 摘 要
本题目为物流调度优化问题，从分布在全国的M个主机厂中，将N个品牌的小汽车调运到全国的多个城市，建立数学模型求出最优解，要求总运费最小。就本文此问题，可以抽象成求起运地到目的地的最短运输路径问题，再根据订单数来确定此路径上运力货车的数量，以及给出运输成本最低的运单。
对于本题目的三个问题，可以建立两个模型。模型一，运用“图”的知识，将目的地抽象为图中的顶点，由于顶点在图中的分布呈现一定的聚集性，因此，将图划分为若干区域，求解总运输成本最低，即求向各个区域运输小汽车的运输成本最低，这样就可以表示出总运输成本的表达式。依据约束条件和总运输成本的表达式就可以确定运输成本最低的表达式，求出最优解，并用所给数据来验证该模型。模型二， 分析整合题中所给大量数据，运用模型中图论的知识，可以将运力信息，起运地信息，目的地信息抽象为三张分区域的图，求解运输成本最低，即求解调运货车和运输小汽车费用最低，起运地内部运输费用最低，目的地内部运输费用最低，根据所给约束条件，给出运输成本最低表达式，并用该模型对实际问题求解。
关键词：整车物流调度 图 最优化设计 启发式算法
问题重述
随着我国经济突飞猛进的发展，物流成为社会分工中重要的环节。物流系统的优劣也影响了业务流程的运行效率及其成本。在物流派送过程中，如何安排货车及其各自的行走路程，使得货车在保证完成运输任务的基础上降低运输成本，是物流优化运输系统的关键。本题目要求我们建立一套物流运输优化系统，来解决以下三个问题，以提高物流运输效率、优化运营成本：
问题一要求我们以某个主机厂为出发点，安排货车完成该厂所有订单任务，求运输成本最低的路径的具体运单方案，同时要求是允许将不同订单用同一货车运输，但是不允许将同一订单拆分用不同货车运输；一个运力货车运单的目的地城市的数不超过3个。
问题二要求我们以所有订单为出发点，将商品小汽车进行分级，运输时优先考虑运输级别高的小汽车，如果货车有剩余车位，则可以顺途运输其他城市的订单；如果起运地货车数量不足，也可以从附近城市调运货车来运输本地订单，在以上条件下给出运单方案，使得运输成本最低。
问题三是在问题二的基础上，要求给出考虑货车级数的运单，附件3中已经给出我们货车的评级分数，所以，只需在考虑运输方案时，根据问题二给出订单求解即可。
问题分析
对于问题一，从主机厂派出一辆货车，到任意未送货的订单目的地，如果货车运力满足送货点范围内其他目的地的订单数，则可以实现一辆货车派送若干订单。此处，为了简化运算，我们将若干目的地按地理位置及集散程度划分为不同的区域，此若干区域即为上述送货点范围。需要注意是，一辆货车的送货目的地不能超过3个，这就给我们提供了一个约束条件。对所有货车重复上述安排，直到所有订单运送完毕。由于运输成本受距离和空载的影响，所以，若使运输成本最小，首先要找出最短路径，我们可对得到的可行性路线进行安排处理，求解一个最小路径问题，然后在保证运力货车走的是最小路径的基础上，合理安排不同城市的订单，从而使运力货车的空载数在比较小的范围内，从而确定出运输成本和距离，空载的表达式，据此可以确定完成订单任务的基础上，运输成本最低的运单方案。
关于问题二，将订单起运地与目的地按照地理位置及集散程度划分为不同的若干区域，以此来优化计算，方便处理数据。此时要注意的时，关于起运地与目的地，要建立不同的大区。对于大区之间的距离我们看可以采用加权平均的方法来大致确定。在保证完成任务的情况下，要求总运输成本最低，即可分解为在各大区运输成本最低，即可理解为在每个城市运输成本最低，即运输某个城市的每一个等级的订单最低。至此，可以清晰的看出，费用的产生主要有三方面，其一就是某个区域内的汽车调运到中心城市的费用。其二就是大区域之间运输的费用。其三就是小汽车到达目的区域中心城市后分配到目的区域各个城市的费用。总的运输成本最低即使这三方面的加权之和最低。在运输途中必须求出在各优先级下，各大区域内的最优路线，才能保证完成任务并且运输成本最低。在货车运送的同时，要优先考虑小汽车的优先级，这就要求对订单要求小汽车的级别进行分类处理。从而确定大区运送路线，小汽车运送顺序，从而得到运单方案。
至于问题三，在问题二的模型上，在对同级别小汽车进行派送的同时，要求优先考虑评分级别较高的货车。
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