基于GIS的实效物流配送系统的设计与实现

论文摘要

随着现代物流业的快速发展,物流信息量增长迅速、客户数量不固定且位置分布散乱等问题给物流企业管理和决策提出新的挑战。传统的企业物流配送系统不仅不能实现对客户和车辆的可视化管理,没有针对交通路况进行动态仿真,而且业务规划和配送分析等功能无法达到令人满意的效果,尤其在管理和存储海量数据等方面,传统的配送系统处理效率不高,且操作不够灵活,这就要求有一种新的物流配送系统的出现。地理信息系统(GIS)具有良好的空间数据管理、检索、查询和空间分析等能力,以及卓越的地图显示能力。顾考虑将GIS技术应用到物流配送中来辅助解决路径规划问题,系统采用不同颜色的线形和符号来模拟交通规则及道路路况,并且高亮颜色渲染规划好的最佳路线。针对目前物流配送系统存在的一系列问题,本文将GIS应用于物流配送系统中,对遗传算法求解VRP的方法及过程进行研究。由于遗传算法全局搜索能力强,但局部搜索能力弱,易出现“早熟”收敛等问题,影响解的质量。因此提出在遗传算法同化阶段,引入局部搜索能力强的爬山算子,采用改进的混合遗传算法来提高算法整体局部搜索能力。同时又深入研究遗传算法各步骤之间的协同关系。本文针对基于GIS的VRP模型与传统VRP模型的区别,建立了考虑交通规则的GIS道路网络模型,并提出了基于改进混合遗传算法的物流配送线路优化模型,最后在GIS地理信息系统平台上设计并实现了GIS实效物流配送系统。通过实验验证,该GIS实效物流配送系统与传统物流配送系统相比,大幅度降低了路线总花费,缩短了行车总距离,降低了配送成本。由于在配送前已设置好交通路况,因此求解的最佳路线都是实时可行的,极大程度上避免了最佳配送方案因交通道路问题无法执行的情况发生,极大的提高了物流企业的配送效率。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究的背景和意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 GIS 的研究现状分析
• 1.2.2 VRP 研究现状分析
• 1.3 论文主要研究内容及结构
• 1.3.1 主要研究内容
• 1.3.2 本文组织结构
• 第2章 GIS 与物流配送
• 2.1 物流配送概述
• 2.1.1 物流配送的概念
• 2.1.2 现代物流配送
• 2.2 GIS 概述
• 2.2.1 GIS 基本概念
• 2.2.2 GIS 的基本特征
• 2.2.3 GIS 的功能
• 2.2.4 GIS 软件技术体系发展
• 2.3 GIS 在物流配送中的应用
• 2.4 本章小结
• 第3章 VRP 问题与GIS 道路网络图
• 3.1 VRP 数学模型一般描述
• 3.2 基于GIS 的VRP 与传统VRP 的区别
• 3.3 GIS 道路网络模型的建立
• 3.4 道路网络客户点间最短距离
• 3.4.1 传统VRP 算法计算客户点间距离
• 3.4.2 GIS 网络模型客户点最短距离
• 3.5 遗传算法
• 3.5.1 遗传算法要素及流程
• 3.5.2 遗传算法的缺陷
• 3.6 本章小结
• 第4章 改进混合遗传算法求解VRP 问题
• 4.1 混合遗传算法
• 4.1.1 初始种群的产生
• 4.1.2 多选择算子结合
• 4.1.3 自适应顺序交叉算子
• 4.1.4 变异算子
• 4.1.5 局部爬山同化操作
• 4.2 实验验证及结果分析
• 4.2.1 实验环境
• 4.2.2 实验结果及分析
• 4.3 本章小结
• 第5章 系统的设计和实现
• 5.1 系统的准备
• 5.1.1 电子地图的建立
• 5.1.2 网络数据集拓扑处理
• 5.2 系统功能设计
• 5.2.1 系统主界面
• 5.2.2 GIS 功能
• 5.2.3 路况信息管理功能
• 5.2.4 配送网点管理模块
• 5.2.5 最佳路径选择模块
• 5.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢