[发明专利]油品配送槽车调度系统及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及信息技术应用领域，特别涉及一种油品配送槽车调度系统及其方法。

背景技术

油品配送槽车调度，是石油销售公司在获取加油站的补货需求后，根据当时的运输资源和储油量，调度槽车完成从油库到加油站的油品补给配送任务，包括：将补货订单分配给槽车并指定其发油油库，以及编排槽车的行车路径。其计划编制质量直接决定了油品配送运输成本、槽车舱位利用率和加油站安全库存补货率。

目前，在我国成为世贸组织(WTO)成员国的背景下，国内石油公司为了加强油品的统一配送和槽车的统一调度管理，将原地市销售公司的配送和储运业务剥离出来，组建省(区)范围内的物流配送中心，直接对成百上千座加油站进行油品储量资源和运输资源的集中调度，其中涉及到上百辆槽车、多座油库和多个销售品种。这种更加集中的管理方式，使公司管理决策的整体优化能力得以加强，但也使决策的复杂度大大增加，因而更加依赖信息技术和科学方法的技术支持。

鉴于危险品运输的事故风险分散与专业化管理要求，国内石油销售公司主要将油品配送的运输任务分包给第三方承运商来完成。传统的调度方式是：公司在当天的某个截止时间把次日的补货订单汇总，同时指定补货订单的发油油库；然后，公司将补货订单的配送运输任务交给承运商，由承运商把补货订单分派给槽车，而槽车行车路径由槽车司机自行决定。在这种方式下，槽车调度由承运商负责，石油销售公司不能直接控制运输成本，缺乏对槽车配送运输的过程监管能力，以及对紧急调油等情况的快速反应能力。

为了保障油品运输资源的稳定供应，我国石油销售公司与承运商建立了长期的战略联盟关系。这种情形下，不论槽车运输成本是高还是低，都将转移给石油销售公司。因此，采用传统的调度方式，承运商缺乏成本控制的直接动机，这使得槽车运输成本居高不下，在油品物流成本中占有较大的比例。加强油品资源和运输资源的集中管理和统一调度，是日前石油销售公司降低物流配送成本的重要手段之一。

在GPS、GIS、液位仪、电子封签、RFID、Internet、数字视频等现代物流信息技术的支撑下，一部分石油销售公司采用集中资源调度的管理方式，但由于整体性决策的复杂度非常高，在寻求调度方案的方法上采用了将分派槽车、指定发油油库和编排槽车行车路径分离开来的决策方式，达不到整体优化的决策效果。

油品配送槽车调度路径优化决策的基本问题是车辆路径问题(VRP，Vehicle RoutingProblem)，即槽车从始发车场发车，遵循先到油库装油后到加油站卸油的前序约束，沿着以加油站和油库为节点所构成的行车路径(满足成本最小的优化目标)，按补货订单要求完成补货配送任务，最后返回车场。其复杂性特征主要表现在以下五个方面：①多车场、多车型、多油库、多油品；②大量的行车约束(如道路通行限制、跨区交通管制、路桥费等)；③多舱位槽车(这使得槽车可同时执行多个补货订单的配送任务，也可交错安排补货订单的装油和卸油时间)；④配载约束(如要求槽车与加油站匹配、槽车舱位与油品匹配、槽车舱容与补货订单匹配等)；⑤槽车工作量均衡约束。

已经证明，车辆路径问题是NP难题，大量的有关研究是侧重于关于求解这类问题的启发式算法(Heuristics)研究。如文献《Vehicle Routing Problem with Time Windows，Part I：RouteConstruction and Local Search Algorithms》(Transportation Science，Vol.39，No.1，2005，104-118)、《Vehicle Routing Problem with Time Windows，Part II：Metaheuristics》(TransportationScience，Vol.39，No.1，2005，119-139)、《Local Search for Vehicle Routing and SchedulingProblems：Review and Conceptual Integration》(Journal of Heuristics，No.11，2005，267-306)、《车辆路径问题的模型及算法研究综述》(管理工程学报，Vol.19，No.1，2005，124-130)等，综述了求解VRP的启发式算法。在这些启发式算法中所使用的经验规则和约束限制，往往只能满足在正常情况下决策问题的求解要求，难以直接应用于复杂多变的现实决策情景。