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城市物流中大规模双层位置路由问题的求解

最优化与控制 2025-02-13 v1

摘要

物流服务提供商越来越关注两层分配系统,以有效管理城市环境中的数千次配送。在此背景下,有效运营此类系统需要设计成本有效的配送网络,同时应对日益增长的电子商务需求。在此语境下,我们关注具有移动储存点和直接运输的两层位置路由问题,其中决策涉及确定微型储存点位置,以及设计第一级和第二级路线。我们的模型还包含从主储存点直接运往客户的灵活性。为了高效求解此类大规模问题,我们提出一种分解基准集-first, route-second 方法的元启发式方法,将集合覆盖问题与自适应大邻域搜索 (ALNS) 集成。我们的 ALNS 方法通过破坏和修复算子生成一组可行的路线和微型储存点位置,同时使用局部搜索进行加强。随后,我们利用集合覆盖问题寻找更好的网络配置。此外,我们提出一种分解方法来有效求解大规模实例。我们在著名的基准数据集上展示了算法的有效性,并基于慕尼黑市的案例研究提供了管理见解。我们的分解方法在降低计算时间约 15 倍的同时提供了可比的结果。我们的案例研究结果表明,允许直接运输可将总成本降低 4.7%,排放降低 11%,而且卡车利用率提高 42%。我们发现,结合使用 stationary 和 mobile 微型储存点,以及允许直接运输,可比传统的两层配送结构降低总成本 5.9%。

关键词

引用

@article{arxiv.2502.08403,
  title  = {Solving Large-Scale Two-Echelon Location Routing Problems in City Logistics},
  author = {Banu Ulusoy Dereli and Gerhard Hiermann and Maximilian Schiffer},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2502.08403},
  year   = {2025}
}

备注

40 pages, 9 figures