冷链食品运输路线优化

冷链食品运输路线优化物流072班组员：粱利英（200700709075）、苏凤美（200700709071）、周冬梅（200700709063）、梁小杰（200700709078）、蓝冬菊（200700709060）、张欣欣（200700709080）、周群(200700709058）、钟玲(200700709047)摘要食品工业要发展，速冻食品是一条必经之路。冷链食品一般定义为适应于0-4保存的食品，冷链食品具有易腐，易变质的特性。与一般食品相比较，冷藏食品运输的特点是运输装备的特殊性，即用冷藏设备进行运输：运输时效性，即在冷藏食品保质期内送达，时效性对于冷藏食品运输更为重要。如何在规定时间内，以最低成本运达冷藏食品，是冷藏食品运输中要考虑的关键问题。运输成本主要取决于运输路线，因此确定冷藏食品运输的最优路线是冷藏食品运输决策要考虑的主要问题之一。近年来，物流配送车辆路径问题的研究已经引起了人们的广泛关注，但对于冷藏食品的运输路线优化的研究还不多见。本文根据冷藏食品运输特性，以物流运营商运成本最低为目标，考虑超出客户时间窗的惩罚成本，建立了冷藏食品运输路线优化模型。在路线优化方面，通过建立节约里程模型找出运输的最佳路径，从而节约运输里程、运达时间，最终降低运输成本。关键词：冷藏食品运输路线优化模型目录摘要................................................................................................................................2目录................................................................................................................................3一、背景介绍................................................................................................................41.1中国食品冷链发展状况.................................................................................41.2我国冷链物流运输现状评价.........................................................................41.3我国冷冻冷藏食品市场和冷藏链物流发展.................................................4二、冷藏食品运输路线优化模型的建立....................................................................52.1模型建立的基本思路.....................................................................................52.2目标函数的建立.............................................................................................52.2.1运输成本..............................................................................................52.2.2惩罚成本。..........................................................................................62.2.3冷藏食品运输线路优化模型..............................................................6三、模型算法................................................................................................................73.1算法计算的基本思路......................................................................................73.2求解步骤.........................................................................................................8四、算例分析................................................................................................................94.1确定第一条最优运输路线............................................................................104.2具体计算过程：............................................................................................114.2.1节约运输成本的求法步骤：.............................................................114.2.2惩罚成本的求法：.............................................................................124.2.3节约总成本.........................................................................................124.3确定第二条最优运输路线............................................................................124.4确定第三条最优运输路线............................................................................134.5确定第四条最优运输路线............................................................................14五、结论......................................................................................................................14【参考文献】..............................................................................................................15一、背景介绍1.1中国食品冷链发展状况中国食品冷链的发展历程：冷链起源于19世纪上半叶冷冻机的发明，到了电冰箱的出现，各种保鲜和冷冻食品开始进入市场和消费者家庭。到20世纪30年代，欧洲和美国的食品冷链体系已经初步建立。40年代，欧洲的冷链在二战中被摧毁，但战后又很快重建。现在欧美发达国家已形成了完整的食品冷链体系。新中国的冷链最早产生于50年代的肉食品外贸出口，并改装了一部分保温车辆。1982年，中国颁布“食品卫生法”，从而推动了食品冷链的发展起步。近20年来，中国的食品冷链不断发展，以一些食品加工行业的龙头企业为先导，已经不同程度地建立了以自身产品为核心的食品冷链体系，包括速冻食品行业，肉食品加工企业，冰淇淋和奶制品企业和大型快餐连锁企业，还有一些食品类外贸出口企业。1.2我国冷链物流运输现状评价随着城乡居民生活水平的提高和人们消费习惯的改变，以水产品、畜产品、果蔬及花卉为代表的冷链物流日渐趋热，成为人们关注的焦点。所谓冷链物流泛指冷藏冷冻类食品在生产、贮藏运输、销售，到消费前的各个环节中始终处于规定的低温环境下，以保证食品质量，减少食品损耗的一项系统工程。它是随着科学技术的进步、制冷技术的发展而建立起来的，是以冷冻工艺学为基础、以制冷技术为手段的低温物流过程。冷链物流的适用范围包括初级农产品：蔬菜、水果；肉、禽、蛋；水产品、花卉产品。加工食品：速冻食品、禽、肉、水产等包装熟食、冰淇淋和奶制品；快餐原料。特殊商品：药品。由于食品冷链是以保证易腐食品品质为目的，以保持低温环境为核心要求的供应链系统，所以它比一般常温物流系统的要求更高、更复杂，建设投资也要大很多，是一个庞大的系统工程。业内人士指出，目前，我国的冷藏物流业尚处于初级阶段，市场规模不大，区域性特征比较强，缺乏有影响力的、全国性的第三方冷藏物流行业领袖。从全国范围来看，原有冷藏链设施一般自成系统、时有断裂、不能连网、效率低下，距离构建现代化低温物流体系差距甚大。1.3我国冷冻冷藏食品市场和冷藏链物流发展我国冻制食品自20世纪六十年代开始出现，主要是冻肉、冻禽和冻水产品，为保障市场供应，调节淡旺季与全国计划调运，国内主要产地与大城市兴建了一批大型冷库，并由铁路冷藏车和水运冷藏船相联，形成了冻制品产地——冷藏货车——冷库——市场之间的网络。这种以食品原料冷冻、贮存和运输为目的的初级冻制品冷藏链，在较长时间内，对保障国内副食品供应及出口贸易起了重要作用。随着我国加入WTO，如何运用现代科学技术，成功开发各种冷冻冷藏温度带食品，建设完善可靠、规范管理的食品冷藏链并提高社会公用化程度，全面提升我国食品安全与品质，充分利用食品资源，减少易腐食品损失，加快农产品深加工，适应国内外市场需求，是冷冻食品产业与冷藏链设备制造业及相关产业共同面临的新课题。二、冷藏食品运输路线优化模型的建立2.1模型建立的基本思路定义路网G=（V,A）,其中，V={0v，1v，···，nv}为点的集合，A={iv，jv}：iv，jv∈V,i≠j为路段集合，0v代表冷藏食品运输中心，iv（i=1,2,···，n）代表所服务的第i个客户，客户i的需求量为iw。运输中心的运送车辆路线用l表示，共有m部运送车辆，故l=1，2，···，m）。而lijC为第l部车辆在路段（iv，jv）上的运输成本，且lijC=ljiC。显然，i=j时，lijC=0.将超出客户时间窗的惩罚成本及随里程递增的运输成本作为冷藏食品运输商的运输总成本，以运输成本最小为目标，求解模型，以获得最佳的运输路线0l。（忽略冷藏食品易腐性造成的货损成本）2.2目标函数的建立构建模型时，将运输的综合成本作为目标函数。冷藏食品的运输综合成本包括：车辆运输成本，以及超出客户时间窗的惩罚成本。2.2.1运输成本运输成本包括固定成本和变动成本，其中固定成本为常数，与运输里程及客户数量没有直接关系，这里只考虑运输车辆的变动成本，可表示为：trC=mlninjlijlijxC110（1）其中，lijC=ijijwc为第l部车辆在路段（iv，jv）上的运输成本，ijc为从第i点到第j点运送单位冷藏食品的运费，ijw为从第i点向第j点运送冷藏食品的数量；lijx为0、1变量，若第l车辆行经（iv，jv）路段，则lijx=1，否则lijx=0。2.2.2