摘 要

随着我国城市化进程的不断推进，商砼作为重要的建筑材料，其产量一直不断增长，但其整体利用率较低。主要原因是当前整个混凝土行业缺乏科学的物流调度，还没有将互联网时代所带来的信息优势运用于配送过程中，本文从商砼配送特点出发，考虑到商砼配送属于两点之间的配送过程，以及配送过程要求较高的准时性，使用百度地图API获取行驶时间矩阵，在考虑实时路况的情况下，以时间最短为目标建立商砼配送路径优化模型，采用Dijkstra算法求解^[12]，并通过百度地图开放平台提供的服务接口进行展示，在此基础上采用Java Web技术开发商砼配送路径优化系统。该系统是基于MVC模式，主要采用JSP技术实现系统架构，系统的功能模块和性能要求基本能满足客户提出的需求。

关键词：商砼配送；路径优化；实时路况；百度地图API

Abstract

With the continuous development of China's urbanization process, the output of commercial concrete as an important building material continues to increase, but the overall utilization rate is low. The main reason is that the current concrete industry lacks scientific logistics scheduling, and the information advantages brought by the Internet era have not yet been used in the distribution process. This article starts from the characteristics of commercial concrete distribution and considers that commercial concrete distribution belongs to the distribution between two points. The process and the delivery process require high punctuality. Using Baidu Map API to get the driving time matrix,. Considering the real-time road conditions, the shortest time is the goal to establish a commercial concrete distribution route optimization model, using Dijkstra algorithm to solve, and through Baidu service interface provided by the map open platform is displayed, and on this basis, the Java Web technology is used to develop concrete distribution route optimization system. The system is based on the MVC model and mainly uses JSP technology to implement the system architecture. The functional modules and performance requirements of the system can basically meet the needs of customers.

Keywords: commercial concrete distribution; Path optimization; Real-time road conditions; Baidu map API

目录

第1章 绪论 1

1.1 研究背景 1

1.2 研究意义 1

1.3 国内外研究现状 1

1.4 研究内容 2

1.5 预期目标 3

第2章 商砼配送路径优化模型 4

2.1 商砼配送问题描述 4

2.2 商砼配送问题分析 4

2.3 商砼配送路径优化模型建立 4

2.4 商砼配送路径优化算法描述 5

第3章 系统总体方案设计 6

3.1 总体设计 6

3.1.1 需求规定 6

3.1.2 运行环境 6

3.1.3 系统结构 7

3.1.4 功能模块 7

3.1.5 功能需求与系统模块的关系 12

3.2 接口设计 12

3.2.1 用户接口 12

3.2.2 外部接口 13

3.2.3 内部接口 13

3.3 系统数据结构设计 13

3.3.1 逻辑结构设计 13

3.3.2 物理结构设计 13

3.3.3 数据结构与程序的关系 14

3.4 系统出错处理设计 14

3.4.1 出错信息 14

3.4.2 补救措施 15

3.4.3 系统维护设计 15

3.5 系统描述 15

3.5.1 系统的功能描述 15

3.5.2 系统的性能描述 15

3.6 系统的输入输出项目 16

第4章 系统详细方案设计 17

4.1 用户管理模块 17

4.2 添加坐标模块 21

4.3 查看坐标模块 24

4.4 路径优化模块 30

第5章 总结 38

参考文献 39

致谢 41

第1章 绪论

1.1 研究背景

近几年随着我国城市化进程的不断推进，混凝土作为城市建筑的原料迅速增值，与此同时随着建筑行业的发展以及商品混凝土政策的出台，混凝土行业迎来了发展的黄金时期，各种混凝土企业如雨后春笋般涌现，行业竞争日益加剧^[12]。目前整个混凝土行业缺乏科学的物流调度，还没有将互联网时代所带来的信息优势运用于配送过程中，导致信息流通不畅，供求双方不能及时掌握重要信息：例如砼车配送途中面临交通堵塞时新路线的规划^[12]。同时，道路交通的复杂化和多变化也是影响配送效率的关键因素^[12]。因此，车辆路径优化成为商砼配送的核心环节^[12]。

1.2 研究意义

商砼配送企业的主要营业收入来源于商品混凝土的配送服务，由于一定范围内的商砼需求量是一定的，其配送总收入也是一定的。因此为了获得更多的利润，就需要加强对配送成本的控制，而配送成本主要由配送中产生的建设成本，商砼搅拌车购置和维修等成本，配送过程中产生的运输费用（包括人工费、油耗等）以及不合理调度产生的机会成本和其它成本（包括因道路、天气等引起的突发情况所造成的风险成本）等组成。

目前商砼配送过程中路径的选择主要依靠的是商砼车驾驶员的经验和偏好，配送状况频发，配送成本居高不下，难以形成一个有效的、科学的系统化配送服务。而且随着城市交通压力不断増加，交通拥堵成为常态，商砼配送路径的选择也就更加紧迫。通过将道路实时状况引入到对商砼配送路径的优化，能保证商砼配送的准时率，又能最大程度降低配送的运输成本，对商砼配送路径的选择具有重要意义。因此，本文从配送路径这一角度出发，优化配送路径，来降低物流成本、提高物流效率、改善物流服务质量，这对于我国混凝土行业的发展和经济平稳快速増长有着重要的意义。

1.3 国内外研究现状

对于车辆路径优化国内外早已展开相关的研究^[12]。车辆路径优化问题(Vehicle Routing Problem，VRP)是由1959年国外的Dantzig 和Ramser最先提出的，为的是提高资源的利用率和配送效率^[1]。Greistorfer P使用禁忌搜索算法，以成本最低的路线为目标，货物配装不得超过车辆装载能力，根据以上约束条件建立模型，对模型进行求解得到较优的车辆路线规划方案^[2]。2006年Tavakkoli等人设计了一种基于模拟退火算法的混合运算，并在车辆最短路径问题实际应用，效果较为理想^[3]。2007年Dondo等设计了基于聚类分析的三阶段算法，并把该算法用于带时间窗 的具有多个配送中心的车辆路径问题求解中，并通过Solomon提供的VRPTW算例进行了相应演算^[4]。2009年Ostertag等通过将POPMUSIC算法与MA(MemeticAlgorithm) 算法进行融合，设计了一种混合启发式算法，并把该算法用于求解带有时间窗的 大规模多配送中心车辆路径问题^[5]。Mirhassani和Abolghasemi(2011)等人研究了开放式车 辆路线问题(OVRP)，着重介绍了粒子群优化算法，并对模型进行求解，最后通过实例对模型和算法进行验证^[6]。2012年 Glaydston运用大邻域搜索算法(Large Neighborhood Search)求解VI冲问题， Taranrilis应用空间决策支持系统来解决车辆路径问题^[7]。2011年王征等学者研究了带时间窗的车辆路径优化问题，提出了改进的变邻域搜索算法(VNS)，该算法首先通过聚类分析把客户群指派分类，然后在对每个客户群采用VNS算法进行车辆路径优化，通过标准算例验证了算法的有效性^[8]。李金夫和庹先国(2016)等人研究了约束为成本最低、车辆利用率高等条件的整车物流的车辆路线优化问题，设计了贪心算法和遗传算法的混和算法求其模型最优解，并进行了仿真^[9]。