一、实验内容

   在配送网络规划中，运输决策涉及到运输路径规划，车辆调度，运输配载等方面，配送成本一般由运输成本和缺货成本两部分组成。

运输路径规划的目的是为了在完成运输任务的前提下，使得运输时间或者运输距离最小化，运输路径是否合理将影响运输服务水平和运输成本。路径规划的算法很多，但一般都很难求得最优解，常用的启发式算法有扫描法（The Sweep Method）和节省法（The Saving Method）等。车辆调度问题主要是从实践要求，车辆数目等方面考虑，一方面是必须结合实际的路径规划问题，另一方面是为了提高车辆设备的利用率，对于该问题，同样没有最优的求解方法，但有一些启发式的算法，可以找到较好的调度方案，常用的工具有图表法等。货物配载主要考虑运输商品装车的搭配和顺序，从而提高车辆空间利用率，另外也便于在配送点的装卸操作。

运输成本包含固定成本和变动成本，其中固定成本和具体的运输任务无关，包括车辆设备的购置费，维护费用，管理费等，运输的变动成本和具体的运输任务有关，包括燃料费，装卸成本，司机出勤费等。一般来说，成本的计算要根据实际情况确定。

在进行配送运输方案决策时，有些外部因素是不断变化的，比如，新的法律法规，道路施工，市场需求变化，技术投入对成本因子的影响等。有些外部因素是随机的，在决策时，只能知道一个概率分布规律，而不知道具体的情况，比如天气变化，交通路况，事故意外等。这两方面的因素对配送成本都会产生影响。

二、实验目的

配送管理实验为辅助物流概论课程的教学而设计的，通过网络平台为学生提供一个运输配送环境，加强运筹学、网络规划等知识的运用，培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。

学生在实验过程中，应着重：

a) 理解运输与配送过程的基本概念和知识；

b) 了解和运用货物配载、车辆调度、路径规划等问题和基本算法；

c) 练习使用运筹学知识来优化资源配置；

d) 掌握运输与配送过程中成本构成和计算方法。

三、实验环境

实验在物流实验室的网络实验平台上进行，该实验平台采用B/S（客户机/服务器）的体系结构。实验系统由联网的一台服务器和多台客户机组成，用来模拟运输配送的路径规划。

学生通过在每台客户机前端的操作来扮演物流部门配送经理，对每期的配送任务进行路径规划。在配送管理实验中，实验环境有随机的因素，也有动态的因素，每期的配送任务由系统自动生成，配送任务包括15个需求销售店及其需求量，其中，有一个销售店向其他销售店配送的时间花费是与该销售点和其出发时刻相关的动态值，之后将称这个销售店为动态销售店，这个动态值称为放大系数，每期实验必须在限定的时间内提交方案，否则系统将自动提交，限定的时间长度随实验进度而动态变化。

四、实验步骤

1. 实验任务简介：

 背景 

某超市连锁公司ABC在北京市拥有一个仓储中心和若干个门店，仓储中心和门店两两之间的距离固定不变，车辆的行驶速度为确定的常数，但是因门店的地理位置特殊及交通等原因，车辆在从一个门店向其他门店配送所需的时间花费和理论值（距离除以速度）有一定偏差，计算成本时需乘以放大系数来矫正偏差，该放大系数和销售点及出发时刻有关。每期，超市将收到来自各个门店的订单，订单上将标明下周的需求量，公司需要按照上周日各店的需求量配送货物。车辆容量有限，但对可使用的车辆数量没有限制，每辆车仅负责配送一条回路，最后车辆需要回到仓储中心，配送时间通过对每辆车的行驶时间累加，配送花费与配送的时间花费成正比，每个销售店只允许被配送一次，如果没有完成配送任务（即出现缺货），将产生缺货成本。公司仓储中心为了降低成本，提高公司利润，该公司物流部门的配送经理现需要规划出一条最优路经，达到完成配送任务的花费最小。

 任务 

配送经理由参与实验的每个组扮演，每期实验都将面对一项新的配送任务，配送经理需要为公司做出一个最优配送方案。本次实验一共13期，第0期为体验期，时间限制为15分钟，从第二期开始，时限逐渐变短，实验者需在一定的时间 T(i) 内完成第i期实验，T(i) 函数图像如图 2 所示。每期实验中，系统将给出15个销售店的距离矩阵、需求量及车容量、车速、费率等参数，实验小组需根据配送任务及实验参数输入最优路径，系统将根据费率及输入路径计算出每期实验成本。

2. 实验操作步骤

本次实验的流程见图1所示，描述如下：

1) 从管理员处获得用户名和密码，登录进入实验；

2) 读取实验介绍；

3) 点击  开始实验  进入本次实验；

 输入方案

  撤销  可取消上一步操作，  清空  可清空所有输入操作；

 提交方案

如果在限制的时间内提交，需等待至所有小组都提交后才能进入下一期；

        如果在系统限制的时间内未完成提交，系统将按照当前的方案自动提交；

    系统将按照自动提交那一时刻开始对下一期实验计时；

4) 导出实验数据； 

5) 分析实验数据，撰写实验报告。

3. 实验结果评估

最终对实验结果进行评估的标准是综合考察13期实验的总成本，总成本计算方法如图3所示。

其中，距离ij表示路径中从销售店i到销售店j的距离；

f i(t) 是销售店i在t时刻的放大系数，每条路径从DC出发的时刻计为0，t是配送到销售店i的时间点，放大系数值计算方法见图4所示。

五、思考题

本次实验中涉及到的路径规划是一个确定性问题，但在配送过程中的花费存在的一个放大系数，实验者需根据放大系数函数考虑配送方案，尽量使配送方案的总成本最小。

问题1：车辆调度和路径规划，是运输配送物流中两个重要的问题，请说明你们小组是如何将课堂内容和实际经验运用于本次实验的配送方案决策中？

问题2：在本次实验中，你是如何处理动态销售店的配送路径？

问题3：配送环节存在很多随机因素，本实验中都予以忽略了。你认为有哪些需要考虑的因素，请适当总结。

六、实验报告

1. 实验预习

对运输与配送过程的基本概念和知识的了解；

对货物配载、车辆调度、路径规划等问题和基本算法的了解；

考虑自己将在实验中使用的路径规划算法。

2. 实验记录

实验数据可从网络平台中导出数据。

3. 实验报告

分析数据，总结实验，提交实验报告（小组为单位）。内容包括：对运输配送问题的理解；对自己所用算法的说明；对实验结果和过程的分析和总结。

七、附录

附录1  实验参数说明

附录2  实验平台说明

登陆之后，点击  开始实验  ，将进入附图1所示的实验窗口；

附图1：每期实验窗口

1. 点击  配送任务  将得到本期实验的配送任务，图形窗口如附图2所示，表格中显示销售店之间的距离和每个销售店的需求数量，下方显示实验参数（车速，车容量，配送费率及惩罚费率），点击  拷贝数据  将表格内数据复制，可以粘贴到指定的Excle表格中。

附图2：配送任务窗口

2. 显示输入的路径信息，显示的字体颜色和左侧的路径颜色一致；

3. 显示每个销售店缺货情况；

4. 显示输入的配送路径的成本信息；

5. 蓝色数字表示该销售店需求，红色数字表示配送数量；

6.  撤销  能取消上一步路径， 清空  能清除所有输入的路径，点击  提交  完成本期方案的提交；

7. 显示本期实验的剩余时间。