电动物流车配送路径问题研究

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电动物流车配送路径问题研究

1.引言

随着互联网技术的快速发展,电子商务也成了完整的商业体系,物流配送的车辆也变得随处可见。随着车辆不断增加,给城市交通、环境及能源均带来了很大负担。面对这些问题,使得电动物流车成了物流企业进行配送的首要工具。构建完善的充电设施及合理的充电设施位置成为解决问题的关键。与此同时,建立前置仓库成了行业发展的主流趋势。从电商和配送市场需求的角度来看,前置仓库能够很好地提高物流配送效率,有较高的价值。本文将电动物流车与前置仓库相结合,分析其现阶段存在的问题及解决措施,为电动物流车与前置仓库的发展和完善提供一些参考。中国快递业务快速发展,快递市场数量超过欧洲、美国、日本等发达国家,总份额占全球一半以上,连续多年快递业务居于全球第一[1]。

我国国内电子商务的高速发展,物流企业的订单量迅速增加,配送车辆数量随之增多,给城市交通、环境及能源均带来了很大负担;与此同时,客户的需求千变万化,对物流交货时间和服务质量要求极高。为了解决该问题,使用电动物流汽车配送货物以及转变传统物流订单模式成为物流企业的主要任务。现在的电子商务平台每年都会有几次购物狂欢,如:6.18、双十一、双十二等网络促销活动,此类活动不仅已经成为国内电子商务行业的年度盛世,并且已经逐渐影响到国际电子商务行业。电子商务平台抓住这些机会,利用大数据预测出消费者需求,进而做出大量推广,此时的物流企业将平台预测出来的相关需求提前运输到离目标消费者最近的区域。当目标消费者提交订单时,提前发出的需求货物将立刻从所在仓库出发,与此同时,配送车辆选择最优路径,以最快的速度将货物送达到消费者手中。目前已实施这种模式的电子商务平台及物流公司,将原本一周才能完成的配送任务缩短成“货物次日到达”,不仅降低了企业配送成本,提高配送效率,还使企业利润最大化的同时,满足消费者的需求。这种模式的特点存在不确定性,虽然可以通过消费者的历史数据进行预测,但还是存在预测失败、货物供给不足等问题,一旦存在货物供给问题,车辆还需在配送途中返回至原始仓库中进行补给,这使本来存在续航里程问题的电动物流车配送效率大大降低。为了更加符合现实情况,本文章将客户多变的需求与配送车辆路径问题相结合,对模糊需求下电动物流车配送路径问题提出解决措施。

2.发展现状

2.1电动物流车发展现状。电动汽车与传统燃油汽车有所不同,电动汽车是以车载电池作为动力的车辆。为了促进能源升级转换,实现生态环境、人文环境、居住环境可持续发展,国家相继出台了有关新能源汽车的政策,并为购买和使用新能源汽车的消费者提供补贴,物流企业使用电动物流车参与城市配送已成为一种趋势[2]。刘华旭针对电动物流车配送问题进行优化,文章不考虑车辆配送途中充电,以电动物流车最大续航里程进行配送,即电动物流车配送路径小于电量续航里程[3]。为了使电动物流车配送更加符合现实情况,邓友均,李明和余千等考虑到电动物流车续航里程有限的缺点,在文章中提出车辆配送途中进行充电,构建考虑电动物流车排队充电避免造成成本浪费的配送路径优化模型[4]。Montoya和Guéret为了节省配送车辆充电时间,允许车辆充电后的续航里程能够支撑配送任务,即电动物流车可进行部分充电[5]。Efthymiou等以塞萨洛尼基市为例,研究电动物流车进行配送过程中续航里程不足,利用遗传算法求解出车辆在配送途中需要充电的情况下对充电设施选址的问题[6]。

2.2前置仓库发展现状。电子商务平台为了能够提升配送效率、控制配送成本、最大限度满足消费者需求、保持顾客忠诚,把以中心仓库为主的传统订单模式改变成以前置仓库为主的新型订单模式。电子商务平台在全国各地建立多个前置仓库,前置仓库设置在客服所在区域或附近区域,平台通过大数据预测出客户所需商品,在客户下单前提前将商品送至到离客户最近的前置仓库,使前置仓库成为一个区域的小型配货仓库枢纽。当客户下单时,从离客户最近的前置仓库进行配货,缩短车辆配送时间,提高配送效率,从而达到顾客满意。目前,天猫超市半日达、每日优选、盒马鲜生等都是在全国各个社区设立前置仓库,配送时间仅需要半日,不仅提升车辆配送效率,还保证产品的新鲜程度。随着我国国内零售业逐步涌现的线上线下融合趋势,跨境电商领域的实体店概念也浮出水面。阿里巴巴集团使天猫国际、盒马先生“店仓一体化”,实现前置仓库线上线下相结合模式,节约成本提高配送效率的同时,提高了门店经营收益[7-8]。当今社会电子商务平台的成功因素离不开物流,当物流企业无法满足电子商务平台时,自营仓储成为电子商务平台的新发展。这意味着电子商务平台可以自行为消费者提供物流服务,使仓储物流一体化,减少库存挤压或不足的情况,更有效降低了仓库运营成本。甚至有拥有跨界物流服务的电商平台,将一部分物流服务外包给其他企业,更大程度降低了物流成本[9]。

3.存在问题及解决措施

3.1现阶段存在问题。根据平台预测出的结果,电动物流车从各个前置仓库出发,将货物配送到各客户点。由于针对客户需求所预测出的结果,存在很大的不确定性,在这种客户需求模糊且多样化的情况下,存在诸多问题,问题如下:(1)客户在模糊需求下前置仓库供给过剩或不足。前置仓库的货物是平台以客户作为导向,根据客户的生活习惯、社会阶层、所处地区、历史购买记录等属性对顾客需求进行预测出来的,当顾客在平台下单时能够更快速更准确地配送货物,满足消费者需求。随着顾客需求的千变万化,使预测出来的订单存在很大的不确定性,从而导致前置仓库的货物过剩或不足,造成成本浪费。(2)更换配送路径后电动物流车续航里程不足,配送成本高。电动物流车对平台预测顾客所需产品进行配送,从配送中心出发,前往顾客所在最近的前置仓,当顾客下单时,直接从前置仓调取商品,为顾客进行配送。

3.2解决措施。(1)互联网+供应链技术、全面覆盖5G模式。为了避免前置仓内货物浪费、降低运营成本以及货物积压或缺供的情况,将互联网与供应链技术相结合,全面覆盖5G模式,使平台信息公开化,各前置仓之间通过互联网技术形成一条“内部渠道”,各个仓库之间的供需情况互相了解,当顾客附近前置仓不能满足顾客需求时,其他区域前置仓可以进行提供服务,大大降低前置仓库货物断供或积压的情况,降低运营成本,解决在模糊需求情况下前置仓供给不足的问题。(2)根据客户需求做出电动物流车最优配送路径。电动物流车从仓库出发依次为路径上的客户提供配送服务,在配送前可根据客户的地理位置、需求量、时间约束等不同属性进行分类,车辆可根据分类做出对客户配送的优先顺序,减少车辆超时配送、超重配送等问题,使车辆得到最优配送路径,提高配送效率、降低企业配送成本。(3)针对电动物流车充电设施构建完善的充电网络体系。目前我国电动汽车保有量越来越大,电动汽车充电站的构建迫在眉睫。电动汽车存在续航里程短的特点,所以对构建充电站位置规划的合理性也十分重要。电动物流车配送过程中续航里程不能够完成接下来的配送任务时,需要到合适地点的充电设施进行充电,有效提高电动物流车的配送效率。

4.总结

随着国家对环境问题的重视程度不断提高,社会发展的关注点已渐渐地从单纯以经济效益为导向转变成人与自然的和谐发展为导向。本文认为:电动物流车凭借零排放、无污染和明显的路权政策优势,日益成为解决城市配送需求和环境保护问题的首要运输工具,在当今的可持续发展社会中起着至关重要的作用。从电子商务与物流配送的市场需求角度看,前置仓库具有很宽阔的发展前景,尽管在规模构建、经营管理模式、货类筛选过程中还需不断完善,但是,前置仓储对于提高城市物流配送效率、有效整合物流配送资源、提高市场运用收益等方面都有着不错的表现,具有很大的商业价值与使用价值。本文将把客户复杂多变的要求和配送车辆路径问题相结合,通过对模糊需求下电动物流车配送路径问题进行全面的剖析与总结,分别采用互联网+供应链技术、全面覆盖5G模式以及建设完善的充电网络体系等方法解决当前存在的各类问题,为电动物流车与前置仓库的发展和完善提供理论指导。

引用出处

[1]StatePostBureauofChina.GlobalExpressDevelopmentReport;DevelopmentResearchCenterofStatePostOffice:Beijing,China,2019.

[2]Shuaizhang,YuvrajGajpal,etal.Electricvehicleroutingproblemwithreachargingstationsforminimizingenergyconsumption[J].Interna-tionalJournalofProductionEconomics,2018,203:404-41.

[3]刘华旭.基于电动汽车技术特征的共同配送调度优化研究[D].北京交通大学,2012

[4]邓友均,李明,余千,张鹏兴,张彦涛.基于实时信息感知的电动汽车物流配送路径优化与充电导航[J].南方电网技术,2017,11(02):41-49.

[5]MontoyaA,GueretC,MendozaJE,etal.Amulti-spacesamplingheuristicforthegreenvehicleroutingproblem[J].TrasportationResearchPartC,2016,70:113-128.

[6]EfthymiouD,ChrysostomouK,MorfoulakiM,etal.Electricvehiclescharginginfrastructurelocation:Ageneticalgorithmapproach[J].EuropeanTransportResearchReview,2017,9(2):27.

[7]续笑嘉.我国物流前置仓发展现状及前景分析[J].西部皮革,2019,41(22):72.

[8]冯冰清,曹丽婷,王疏影.基于存储论的前置仓供货管理研究[J].制造业自动化,2021,43(10):127-130.

[9]徐翔.京东仓储智慧物流———《中国储运》对话京东商城亚洲一号项目总监王银学[J].中国储运,2017(05):48-49.DOI:10.16301/j.cnki.cn12-1204/f.2017.05.015.

作者:马竞镁 许增金 李世武李世文 单位:沈阳工业大学化工装备学院 中国铁路沈阳局集团有限公司金州站 中国铁路沈阳局集团有限公司大连机务段