倉儲配送路線規(guī)劃十大原則及其六大方法！

國內(nèi)有龐大的倉儲物流從業(yè)人員隊伍，很多人對配送管理中“路線規(guī)劃的方法與實操”存在疑惑。本文詳細解析配送管理中的路線規(guī)劃，歡迎學習收藏！

配送線路規(guī)劃十大原則

1、根據(jù)鄰近的站點群安排行車路線。車輛的行車路線，要圍繞相互靠近的站點群進行計劃，使站點之間的行車距離最短。

2、從距倉庫最遠的站點開始設計路線，分派載貨能力可以滿足該站點群需要的車輛。然后，從還沒有分派車輛的其它站點中找出距倉庫次遠的站店，分派另一車輛，如此往復，直到所有站點都分派有車輛。

3、各條行車路線之間要沒有交叉，無交叉肯定無重復路線，運行距離會最短。

4、優(yōu)先使用載貨最多的車輛進行運送。理想狀況是用一輛足夠大的車輛運送所有站點的貨物，這樣將使總的行車距離或時間最小，其實就是規(guī)模效應原理的應用（一次載貨越多，最好是滿載，平均單件運輸費用越低）。

5、取貨、送貨應該混合安排，不應該在完成全部送貨任務之后再取貨。盡可能在送貨過程中安排取貨，以減少線路交叉次數(shù)（取決于車輛結(jié)構(gòu)、取貨數(shù)量和貨物堆放對車輛裝卸的影響程度）。

6、對特殊情況采取靈活多樣的運送方式。特別是對于遙遠而無法歸入站點群的站點，可以采用其他配送方式。孤立站點，若為其提供服務，所需的運送時間較長、運送費用較高。如果采用小型車輛單獨為其進行服務，可能會更經(jīng)濟。此外，利用外包的運輸服務也是一個很好的選擇。根據(jù)經(jīng)驗法則，自營車輛需要達到80%的滿載里程才能比受雇運輸更便宜。

7、避免時間窗口過短，那樣會使行車路線偏離理想模式。若出現(xiàn)這種情況，就應該重新進行時間窗口設置，或重新規(guī)劃配送路線。

8、設計配送路線時，要使車輛的行車路線呈水滴狀，保證站點群非常緊湊，各站點群的劃分要避免重復。

9、難運的安排在日班，好運的安排在夜班。對于大城市而言，晚上配送也是一個不錯的選擇，白天，那個堵啊……

10、杜絕以下不合理的運輸，包括空車行駛、對流運輸、迂回運輸（舍近取遠）、重復運輸、倒流運輸、過遠運輸、運力選擇不當、托運方式選擇不當、無效運輸?shù)取?/p>

（1）返程或起程空駛。空車無貨載行駛，是不合理運輸?shù)淖顕乐匦问?。在實際運輸組織中，有時候必須調(diào)運空車，從管理上不能將其看成不合理運輸。但是，因調(diào)運不當、貨源計劃不周、不采用運輸社會化而形成的空駛，是不合理運輸?shù)谋憩F(xiàn)。造成空駛的不合理運輸主要有以下幾種原因：一是能利用社會化的運輸體系而不利用，卻依靠自備車送貨提貨，這往往出現(xiàn)單程重車，單程空駛的不合理運輸。二是由于工作失誤或計劃不周，造成貨源不實，車輛空去空回，形成雙程空駛。三是由于車輛過分專用，無法搭運回程貨，只能單程實車，單程回空周轉(zhuǎn)。

（2）重復運輸：本來可以直接將貨物運到目的地，但是在未達目的地之處，或目的地之外的其它場所將貨卸下，再重復裝運送達目的地。還有一種形式是：同品種貨物在同一地點一面運進，同時又向外運出。

（3）迂回運輸：有兩條以上的同類交通線可以采用時，未能利用最短距離的路線，而繞道運送貨物至目的地。

（4）對流運輸：亦稱“相向運輸”、“交錯運輸”，指同一種貨物，或彼此間可以互相代用而又不影響管理、技術(shù)及效益的貨物，在同一線路上或平行線路上作相對方向的運送，而與對方運程的全部或一部分發(fā)生重疊交錯的運輸。

（5）倒流運輸：貨物從銷地或中轉(zhuǎn)地向產(chǎn)地或起運地回流的一種運輸。

（6）過遠運輸：調(diào)運物資舍近求遠，近處有資源不調(diào)而從遠處調(diào)，這就造成可采取近程運輸而未采取，拉長了貨物運距的浪費現(xiàn)象。

（7）運力選擇不當。未選擇各種運輸工具優(yōu)勢而不正確地利用運輸工具造成的不合理現(xiàn)象，常見有以下若干形式：一是棄水走陸。在同時可以利用水運及陸運時，不利用成本較低的水運或水陸聯(lián)運，而選擇成本較高的鐵路運輸或汽車運輸，使水運優(yōu)勢不能發(fā)揮。二是鐵路、大型船舶的過近運輸。不是鐵路及大型船舶的經(jīng)濟運行里程，卻利用這些運力進行運輸?shù)牟缓侠碜龇āＶ饕缓侠碇幵谟诨疖嚰按笮痛捌疬\及到達目的地的準備、裝卸時間長，且機動靈活性不足，在過近距離中利用，發(fā)揮不了運速快的優(yōu)勢。相反，由于裝卸時間長，反而會延長運輸時間。另外，和小型運輸設備比較，火車及大型船舶裝卸難度大、費用也較高。三是運輸工具承載能力選擇不當。不根據(jù)承運貨物數(shù)量及重量選擇，而盲目決定運輸工具，造成過分超載、損壞車輛及貨物不滿載、浪費運力的現(xiàn)象。尤其是 "大馬拉小車"現(xiàn)象發(fā)生較多。由于裝貨量小，單位貨物運輸成本必然增加。

（8）托運方式選擇不當。對于貨主而言，在可以選擇最好托運方式而未選擇，造成運力浪費及費用支出加大的一種不合理運輸。例如應選擇整車未選擇，反而采取零擔托運，應當直達而選擇了中轉(zhuǎn)運輸，應當中轉(zhuǎn)運輸而選擇了直達運輸?shù)榷紝儆谶@一類型的不合理運輸。

（9）無效運輸。裝運的物資中有無使用價值的雜質(zhì)（如煤炭中的矸石、原油中的水分、礦石中的泥土和沙石）含量過多或含量超過規(guī)定的標準的運輸。

配送線路規(guī)劃六大方法

路線規(guī)劃方法一：掃描法與旅行商模型

倉庫除了通過第三方物流向本省及周邊省市發(fā)貨外，在省城里也有一些客戶，需要送貨上門。因為暫時沒有TMS支持，確定配送路線，并使用最少的車輛完成配送任務就是需要一個經(jīng)常要決策的問題。

筆者在互聯(lián)網(wǎng)上找了很多的配送優(yōu)化算法，看到滿篇的計算公式、表格，十分復雜，最后還是覺得掃描法比較簡便易用。

1、因為筆者所在的水西汽配的客戶相對比較固定，所以在地圖上標出所有配送地點及倉庫的位置。

2、用一把直尺，以倉庫為圓點，沿順時針（或逆時針）方向旋轉(zhuǎn)，直到與某配送地點相交。核算如果在某線路上增加該站點，是否會超過車輛的載貨能力？如果沒有，繼續(xù)旋轉(zhuǎn)直到與下一個配送地點相交。再次計算累計貨運量是否超過車輛的運載能力。如果超過，就剔除最后的那個站點，并確定路線。

3、隨后，從不包含在上一條路線中的站點開始，繼續(xù)旋轉(zhuǎn)直尺以尋找新路線。重復該過程直到所有配送地點都被安排到路線中。

4、根據(jù)道路情況（考慮堵車時點、單行道等因素），排定各路線上每個站點的順序，使整個路線呈水滴狀，以保證行車距離最短。當然，也可以使用旅行商問題模型來求解。

路線確定后安排車輛時，要保證各線路配送時點首尾相接。也就是說，如果完成一條路線后開始另一條線路，那么就可以分配同一部車負責第二條路線。因此，將所有運輸路線首尾相連按順序排列，使車輛的空閑時間最短，就可以決定所需車輛數(shù)，并使車輛數(shù)最少。

確定配送路線后，把車輛安排好班次，就決定了給客戶的服務水平。對于所謂的最后一公里配送而言，主要是兩種常見形式，一般戲稱為公交車物流和出租車物流。

上面提到的旅行商問題，即TSP問題（Traveling Salesman Problem），又稱為旅行推銷員問題、貨郎擔問題。其基本思想是：一個旅行商人要拜訪n個城市，他必須選擇所要走的路徑，路徑的限制是每個城市只能拜訪一次，而且最后要回到原來出發(fā)的城市，路徑選擇的目標是：求得的路徑路程為所有路徑中的最小值。

旅行商問題模型適用于對單一車輛配送路線進行優(yōu)化，即從某設施出發(fā)，訪問一定數(shù)量顧客后又回到原出發(fā)點。

解決旅行商問題的算法比較多，最常用的有貪心算法（又稱貪婪算法），指在對問題求解時，總是做出在當前看來最好的選擇。也就是說，不從整體最優(yōu)上加以考慮，所做出的是在某種意義上的局部最優(yōu)解。

貪心算法一般都是用計算機進行求解的，計算量比較大，特別是顧客比較多時。下面簡單示例算法的思想。如圖所示，要求車輛從倉庫A出發(fā)，送貨到B、C、D、E四個客戶后再返回倉庫A。任意兩點間的距離已知（即直線上的數(shù)字），試求最佳配送路徑。

1、選擇距出發(fā)點最近的客戶位置，由于D點距A點最近，故先選擇D點；

2、從剩下的結(jié)點中，選擇離當前已選擇結(jié)點最近的客戶，即找出離D點最近的點，這一點是C點；

3、如果所有位置都被選擇了，則停止；否則繼續(xù)上一步驟，下一個找到的點是E；

4、由于只剩下B點沒有被選擇，所以B點成為繼E點之后的客戶，然后返回A。

這樣，最佳配送路線為A—D—C—E—B—A，總行駛距離=15+12+13+18+19=77。

路線規(guī)劃方法二：表上作業(yè)法

表上作業(yè)法是根據(jù)供銷平衡關(guān)系和單位物資調(diào)運費用，按一定程序編制不同內(nèi)容的表，由表確定出可行方案，然后判斷這一方案是否最優(yōu)。若不是最優(yōu)方案則進行調(diào)整，往復循環(huán)直到求得最優(yōu)方案，示例如下。

3個同一商品的供應商，每日能提供的數(shù)量分別是A1為7個單位，A2為4個單位，A3為9個單位。現(xiàn)在要把這些產(chǎn)品全部運到4個門店，各門店每日銷量B1為3個單位，B2為6個單位，B3為5個單位，B4為6個單位。已知從各供應商到各門店的單位產(chǎn)品運價，問題是如何調(diào)運產(chǎn)品，在滿足各門店需求量的前提下總運費最少。

單位運價表

供銷平衡表

一、使用最小元素法，即就近供應，從單位運價表中最小的運價開始確定供銷關(guān)系，然后次小，一直到給出初始方案為止，步驟如下。

1、在單位運價表中找出最小運價為1，這表示先將A2的產(chǎn)品供應給B1。因為供應量大，A2除滿足B1的全部需求外，還多余1個單位產(chǎn)品。在供銷平衡表的A2、B1交叉格處填上3得表1，并將單位運價表的B1列運價劃去得表2。

表1

表2

2、在表2中再找最小運價2，確定A2多余的1個單位供應B3，相應地劃去A2行運價，并得到表3、表4。

表3

表4

3、在表4中未劃去的元素中再找出最小運價3，這樣一步步進行下去，直到單位運價表上的所有元素劃去為止。

4、最后產(chǎn)銷平衡表上得到一個調(diào)運方案，見表

5、此方案的總運費為86元。

表5

總結(jié)以上步驟：從單位運價表中逐次挑選最小元素，并比較供應量和銷量。當供應大于銷量時，劃去該元素所在列；當供應小于銷售時，劃去該元素所在行。然后在未劃去的元素中再找最小元素，一直循環(huán)，直到最終確定供銷關(guān)系。

求出方案之后，要進行最優(yōu)性檢查，常用方法有位勢法和閉合回路法。所謂閉合回路法是在表5上每一空格出發(fā)找一條閉合回路，它以某空格為起點，用水平線或垂直線向前畫，碰到數(shù)字格轉(zhuǎn)90度后繼續(xù)前進，直到回到起始空格為止。

判定標準是：從每一空格出發(fā)存在和可以找到唯一的閉回路。

二、伏格爾法

最小元素法的缺點是：可能開始時節(jié)省一處的費用，但隨后在其他處要多花幾倍的運費。伏格爾法考慮到：一供應地的產(chǎn)品假如不能按最小運費就近供應，就考慮次小運費，這就有一個差額。差額越大，說明不能按最小運費調(diào)運時，運費增加越多。因而對差額最大處，就應當采用最小運費調(diào)運，步驟如下。

1、在單位運價表中分別計算出各行和各列的最小運費和次最小運費的差額，并填入該表的最右列和最下行，見表6。

表6

2、從行或列差額中選出最大者，選擇它所在行或列中的最小元素。在表6中B2列是最大差額所在列。B2列中最小元素為4，可確定A3的產(chǎn)品先供應B2的需要，得表7。同時將運價表中的B2列數(shù)字劃去，如表8。

表7

表8

3、對表8中未劃去的元素再分別計算出各行、各列的最小運費和次最小運費的差額，并填入該表中的最右列和最下行，重復第1、2步，直到給出初始解為止，如表9。

表9

伏格爾法給出的初始解比用最小元素法給出的初始解更接近最優(yōu)解。

路線規(guī)劃方法三：圖上作業(yè)法

將固定量的產(chǎn)品從供應地運往門店，經(jīng)常會有不同的路線可以選擇。如果在路況基本相同的條件下，選擇一條最短的路線肯定是既省時間又省錢的，這就是運輸中常有的最短路線問題。舉例如下：

公司要把產(chǎn)品從A地運往B地，根據(jù)兩地之間交通情況，繪制了網(wǎng)絡圖。結(jié)點代表路線要經(jīng)過的不同城市，箭頭表示兩個城市之間的公路，上面標注的數(shù)字是每段路的長度。

解決方法：

1、從終點開始逐步逆向推算，與終點10連接的有兩個結(jié)點，即9和8。從9和8各只有一條線路到10，都是最短路，分別記為（9—10）100，（8-10）150。

2、結(jié)點6到終點10的路只有一條需要通過9，記做（6—9—10）300；同樣的（5—8—10）400；（7—8—10）275。

3、結(jié)點2到終點10的路有3條，可以選擇經(jīng)過5或6，而最短路為經(jīng)過6的線路，記為（2—6—9—10）600，同樣（4—6—9—10）500，（3—7—8—10）575。

4、最后從A點出發(fā)即結(jié)點1，要到達B點，必然要經(jīng)過2、3或4其中一個，顯然最短路是經(jīng)過4的，即（1—4—6—9—10）650。

可以通過繪制決策表進行計算。

路線規(guī)劃方法四：最短路徑之Dijkstra算法

從某頂點出發(fā)，沿圖的邊到達另一頂點所經(jīng)過的路徑中，各邊上權(quán)值之和最小的一條路徑叫做最短路徑。Dijkstra算法（迪杰斯特拉算法）應用了貪心算法模式，是目前公認最好的求解最短路徑的方法。

算法的步驟如下：

先生成兩個集合，其中遍歷過的節(jié)點集合為S，集合U中則為其余節(jié)點，即未遍歷過的節(jié)點。

1、初始時，S只包含源點，即S＝{v}，v的距離為0。U包含除v外的其它頂點，即：U={其余頂點}，若v與U中頂點u有邊，則{u,v}正常有權(quán)值，若u不是v的出邊鄰接點，則{u,v}權(quán)值為∞。

2、從U中選取一個距離v最小的頂點k，把k加入S中（該選定的距離就是v到k的最短路徑長度）。

3、以k為新考慮的中間點，修改U中各頂點的距離；若從源點v到頂點u的距離（經(jīng)過頂點k）比原來距離（不經(jīng)過頂點k）短，則修改頂點u的距離值，修改后的距離值為頂點k的距離加上邊上的權(quán)。

4、重復步驟2和3，直到所有頂點都包含在S中。

舉例如下，尋找從A到F的最短路徑，其中線上的數(shù)字是兩地間的距離。

路線規(guī)劃方法五：多階段動態(tài)決策法

A市到E市的公路網(wǎng)如圖所示?，F(xiàn)有一批貨物需要從A市運到E市，圖中的節(jié)點B1、B2、C1……、代表可以經(jīng)過的縣市站點，箭頭表示兩點間是連通的；線上的數(shù)字表示兩點間的運輸代價。運輸代價可以是時間、距離或時間與距離的加權(quán)平均。現(xiàn)在要確定從A市到E市的最佳運輸路線，使運輸成本最低。

首先，根據(jù)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)特征將整個決策問題劃分成4個階段。決策過程按從終點到起點的逆序進行，因此決策階段編號是按逆序進行的。

其次，按照逆序法對每個階段的決策問題求解，依次從每個階段的可選狀態(tài)中選擇一個到終點最短的狀態(tài)。

具體決策過程如下。

1、第1階段的決策：有兩個可選狀態(tài)D1和D2，到終點的距離分別是5和2。

2、第2階段的決策，從C1、C2、C3三個備選狀態(tài)中選擇一個點，使其經(jīng)過D1到達E的距離最短，決策結(jié)果是C1點，到E點的最短距離=8。再從中選擇1個點，使其經(jīng)過D2到達E的距離最短，這時的決策點是C2點，最短距離=7。

3、第3階段的決策：分別從B1、B2、B3中選擇一個點，使其經(jīng)過C1、或C2、或C3到達E點的距離最短?？赡艿牟糠肿疃搪窂绞荁2—C1、B2—C2、B2—C3，對應的最短距離分別是14、17、16，即這一階段的決策點都是B2。

4、第4階段的決策：選擇A點，使A經(jīng)過B1、或B2點到達E的總距離最短，結(jié)果是A—B2，距離=5+14=19。

每個節(jié)點上面的數(shù)字（方框中）表示該點到終點E的最短距離，決策的過程可用表1說明。

表1

最后，按順序從階段4到階段1，就可得到從結(jié)點A到結(jié)點E的最短路徑，A—B2—C1—D1—E，最短距離為（5+6+3+5）=19。

應用動態(tài)規(guī)劃法求解運輸最短路徑問題的基本條件是，必須能將一個具體的路徑優(yōu)化問題轉(zhuǎn)化成多個決策階段問題，且這種階段劃分必須明確、易識別且滿足無后效應。

路線規(guī)劃方法六：定性方法

一、經(jīng)驗判斷法

經(jīng)驗判斷法是利用行車人員的經(jīng)驗來選擇配送路線的一種主觀方法。一般以司機習慣行駛路線和道路行駛規(guī)定等為基本標準，擬訂出幾個不同方案，通過匯總有經(jīng)驗的司機和送貨人員的意見，或者直接由配送管理人員憑經(jīng)驗做出判斷。這種方法的質(zhì)量取決于決策者對運輸車輛、用戶的地理位置和交通線路情況掌握的程度，以及決策者的分析判斷能力與經(jīng)驗。盡管缺乏科學性，易受掌握信息詳盡程度的限制，但運作方式簡單、快速、方便。通常在配送路線的影響因素較多，難以用某種確定的數(shù)字關(guān)系表達時，或難以用某種單項依據(jù)評定時采用。其實大多數(shù)情況下，就是因為沒有先進的管理工具支持（如TMS），才使用這種憑個人經(jīng)驗的方法。

當然，現(xiàn)在通過手機的地圖導航（比如百度地圖、高德地圖），配送人員已經(jīng)能夠?qū)崟r了解路況，比以前單純憑經(jīng)驗的時候好了許多。

二、綜合評價法

擬訂出多種配送路線方案，并且評價指標明確，只是部分指標難以量化，或?qū)δ骋豁椫笜擞型怀龅膹娬{(diào)與要求，則可以采用加權(quán)評分的方式來確定配送路線。步驟如下：擬訂配送路線方案、確定評價指標、對方案進行綜合評分。

舉例如下：倉庫在選擇配送路線方案時確定了10項評價指標，如下表所示。每個評分標準分為4個檔次：極差（0分)、差（1分）、較好（2分）、良好（3分）、最優(yōu)（4分）。同時，根據(jù)對各項評價指標的重視程度，確定每項的權(quán)值。然后在表上為各配送路線方案評分，根據(jù)最后的評分結(jié)果在各個方案之間進行比較，確定配送路線。

總 結(jié)

車輛路徑問題VRP（Vehicle Routing Problem），又稱車輛調(diào)度問題，通常可以描述為：對一系列裝貨點和卸貨點，組織適當?shù)男熊嚶肪€，使車輛有序地通過它們，在滿足一定的約束條件（如貨物需求量、發(fā)送量、交貨時間、車輛運量限制、行駛里程限制、時間限制等）下，達到一定的目標（如路程最短、費用最少、時間盡量少、使用車輛臺次數(shù)盡量少等）。對這個問題的研究比較多，現(xiàn)在還是許多物流專業(yè)大學生畢業(yè)設計的熱門題材。

當前，解決VRP問題已經(jīng)很少靠手工操作了，基本都是在TMS中有相應的模塊，輸入基礎(chǔ)數(shù)據(jù)后直接得出推薦的最優(yōu)路線。總結(jié)起來，解決VRP問題的常規(guī)方法，主要包括以下這些。

一、定性方法。主要有經(jīng)驗判斷法，綜合評價法。這些方法配以GPS導航，可用性還是比較強的，起碼王二的倉庫里主要就是這么用的。

二、定量方法

1、貨物調(diào)撥規(guī)劃

指的是當一個企業(yè)的產(chǎn)品有多個供應商和多個市場時，需要決定產(chǎn)品從不同供應地到不同市場的分撥方案，即如何在多個供應地和多個需求地之間合理調(diào)配貨物，在滿足需求的前提下實現(xiàn)總運輸成本的最小化?？刹捎玫姆椒òǎ簣D上作業(yè)法、表上作業(yè)法（西北角法、閉回路法、位勢法等）。

2、車輛路徑優(yōu)化

（1）單一車輛配送

一般以行車時間最短、距離最短或費用最小為優(yōu)化目標，也稱為最短路徑問題，通常采用的方法有：多階段動態(tài)決策法、Dijkstra方法、旅行商問題模型、中國郵遞員問題等。

（2）多車輛路徑問題

一般描述為：某倉庫要為多個客戶提供服務，已知每個客戶的地理位置及貨運需求量，倉庫需要調(diào)用多輛貨車來滿足這些客戶的需求，每輛汽車的載重量一定，要求確定為這些客戶提供服務的貨車數(shù)量，并為每輛車分配一定的服務客戶；同時，確定每輛車的行駛路徑（或服務順序），使總成本（如距離、時間等）最低，可以采用的方法包括：掃描法、里程節(jié)約法等。

當然了，隨著AI技術(shù)的興起，一些更智能的方法已經(jīng)應用于實際工作中，比如模擬退火算法、禁忌搜索算法、遺傳算法、蟻群算法和神經(jīng)網(wǎng)絡方法等。