国内外研究现状
中国冷链产业发展报告(2016年)显示,我国冷链物流成本比普通物流高出40%-60%,随着能源价格的不断调整,冷链物流的成本呈总体走高的趋势。配送是冷链物流中一个极其重要但也容易被掉链的环节,冷链产品从生产者到最终消费者的过程中,有80%以上的时间消耗在配送运输上面[1]。因此,充分利用现有资源和信息(数据),优化配送方案,尽量减少产品配送的在途时间降,低冷链物流配送成本,这对提高冷链产品市场竞争力具有重大意义。
自1959年Dantazing和Ramse:提出车辆路径问题(Vehicle Routing Problem,VRP)以来,该问题便成为物流配送领域的研究热点。对于一般产品的物流配送路径优化研究而言,从成本优化的角度来说,只需要考虑车辆使用的固定成本和运输成本,通常也并不考虑时间窗约束,但生鲜易腐食品的配送成本与常温物流配送成本存在着不同,所以对冷链物流配送路径进行优化研究时,应要充分考虑冷链物流特点进行研究。
从目前对冷链物流配送路径问题的研究成果来看,可以将其划分为静态和动态两个方面的研究。静态研究,也可以称为确定型车辆路径问题的研究,是指在对安排配送路线时,与路线安排相关的信息是己知的,并且一旦路线确定以后这些相关信息始终保持不变;而动态研究则是在相关路线安排信息不确定的情况下进行研究决策。
(1)静态冷链物流配送路径问题研究
由于生鲜食品具有保质期短且易腐变质的特点,顾客一般都希望能够在指定的时间内将产品送到,尽可能减少在途时间,因此带时间窗的冷链物流车辆路径问题就成了配送研究的重要问题。Tarantilis和Kiranoudis以希腊的鲜肉配送和牛奶配送为例,分别研究了一个开放式多配送中心的车辆路径问题[2]和生鲜产品多车型配送车辆路径问题,并用门槛值算法对模型进行求解,但都没有考虑时间窗这一约束条件。P.Amorim等人针对葡萄牙一个食品配送企业面临的真实配送问题,建立了一个多时间窗约束的多车型车辆路径优化模型[3]。Nabila Azi等人研究了带硬时间窗下的车辆路径优化问题,并使用确定算法进行求解。李军涛研究了带软时间窗的开放式满载车辆路径问题,认为软时间窗更符合实际配送情况,构建了随配送时间变化的线性惩罚成本函数。弓晋丽认为惩罚成本应是到达时间与规定时间窗之间偏离大小的指数函数[4],即到达时间越晚,惩罚成本越高。目前对时间窗约束的处理基本都是以惩罚成本的方式表现,但姚源果认为这种处理方式并不能够体现出客户对时间窗的满意度水平,因此他将客户的时间窗要求与满意度之间进行转化,在最小化冷链物流配送成本的同时最大化客户对货物送达时间的满意度水平,构建了带模糊时间窗的冷链物流配送路径多目标优化模型。
除了关于时间窗的讨论之外,生鲜产品的货损成本也是冷链产品配送路径问题的重要组成部分之一[5],关于变质率和货损成本的研究,部分学者假定生鲜产品在固定的温度下进行配送,在不考虑其它因素的影响下,那么生鲜产品在配送过程中产生的货损可认为仅与配送时间有关,且来源于两个方面,一部分是运输过程中产生的货损,这部分货损可以表示为运输时间或运输里程的线性函数,还有一部分是在服务客户的过程中因开启车门产生的热交换所带来的货损,主要是与卸货时间的长短相关,而卸货时间又与所卸货物的重量相关,因此货损可表示为所卸货物重量的线性函数,系数则为固定的货损比例。也有人认为生鲜产品在配送过程中的腐败率为一随机变量[5],运输过程中的货损虽然与运输时间相关,车厢开门所造成的货损与顾客的需求量有关,但它们之间并非呈线性函数关系,认为货损是关于时间和温度的指数函数,以此来估算配送过程中产生的货损成本,建立冷链物流配送路径优化模型。
生鲜产品配送过程的成本构成与常温物流的另一不同点则在于运输过程中产生的制冷成本,为尽可能降低物品的损耗,一般需要运用专业的冷冻冷藏设备和制冷技术来保持产品的新鲜度,延缓腐败速度[6] [7]。袁紫微就产品的易腐性在配送过程中的影响进行了研究[8],并且建立了一个多目标规划模型,实现最小化配送成本的同时,最大化产品的新鲜度。在目前的研究中,基本都认为制冷成本主要来源于车辆行驶中和打开车门卸货这两个部分,前者主要受车厢内外表面积和内外温差影响,后者则主要受服务时间、车门面积和温差等因素影响。
(2)动态冷链物流配送研究现状
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