專利名稱：配送中心選址的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及物流技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種物流領(lǐng)域的配送中心選址的方法。
背景技術(shù)：
對(duì)配送中心正確選址可以使配送中心對(duì)配送范圍進(jìn)行有效的覆蓋，實(shí)現(xiàn)配送成本最小化，利潤(rùn)最大化。國(guó)外對(duì)物流配送中心選址問(wèn)題的研究已經(jīng)有60多年的歷史,對(duì)各種類型物流配送中心的選址在理論和實(shí)踐方面都取得了令人注目的成就，形成了很多切實(shí)可 行的方法。國(guó)內(nèi)對(duì)物流配送中心選址方面的研究起步較晚，但經(jīng)過(guò)十多年的研究，在理論和實(shí)踐上也取得了較大的成果。選址的方法分為單一選址的定量方法和多個(gè)選址的定量方法。其中單一選址的定量方法最常用的是靜態(tài)連續(xù)選址模型。選址因素包括運(yùn)輸費(fèi)率和該點(diǎn)的貨物運(yùn)輸量等。代表性的方法是重心法(Center-of-gravity Approach)、網(wǎng)格法(Grid Method)、數(shù)值分析法，另外還包括圖表技術(shù)(Graphical Techniques)和近似法(Approximating Methods)等。這些方法體現(xiàn)現(xiàn)實(shí)情況的程度、計(jì)算的速度和難度、得出最優(yōu)解的能力都各不相同。多個(gè)配送中心的選址通常采用離散選址模型。常用的選址方法有優(yōu)化法、模擬法和啟發(fā)法。優(yōu)化法包括精確法，如微積分和數(shù)學(xué)規(guī)劃模型、多重心法、混合——整數(shù)線性規(guī)劃法(Mixed-Integer Linear Programming)、目標(biāo)規(guī)劃法(Goal Programming)、樹型搜索法
(Tree Search Approach)、動(dòng)態(tài)規(guī)劃法(Dynamic Programming)及其他方法,如鮑摩爾-
瓦爾夫模型，CFLP法。而針對(duì)僅有大量的歷史配送地址，現(xiàn)有技術(shù)中的大部分算法如鮑摩爾一瓦爾夫模型、CFLP法等并不適用。這些方法往往針對(duì)更復(fù)雜的物流中心規(guī)劃，而且需要采集大量額外信息。由此可見，上述現(xiàn)有的配送中心選址的方法不適用于僅以歷史配送地址為數(shù)據(jù)信息對(duì)配送中心進(jìn)行選址的情況。有鑒于上述現(xiàn)有的選址方法存在的缺陷，本發(fā)明人積極研究、設(shè)計(jì)，以創(chuàng)設(shè)一種適用于根據(jù)歷史配送地址對(duì)配送中心選址的方法。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種配送中心選址的方法。使用本發(fā)明的配送中心選址的方法進(jìn)行選址，各配送中心所轄配送地址盡可能的緊湊，而各配送中心之間盡可能的分開。最后得到的配送成本的局部最優(yōu)的效果。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案配送中心的選址方法，包括如下步驟I)首先從目標(biāo)城市的地圖上任意選擇m個(gè)地址作為配送中心的候選地址；2)對(duì)于歷史配送地址，則根據(jù)它們與這些配送中心的候選地址的距離，分別將它們分配給與其最近的配送中心的候選地址；3)計(jì)算劃歸每個(gè)配送中心的候選地址的配送地址的均值點(diǎn)作為新的配送中心的候選地址；4)重復(fù)步驟2)和3)，直到標(biāo)準(zhǔn)測(cè)度函數(shù)開始收斂為止，此時(shí)的m個(gè)均值點(diǎn)為最終的配送中心的候選地址。進(jìn)一步，其中步驟2)所述的距離為曼哈頓距離。進(jìn)一步，所述步驟4)中采用絕對(duì)值距離的總和作為標(biāo)準(zhǔn)測(cè)度函數(shù)。本發(fā)明的另一目的為提供一種分階段進(jìn)行的配送中心選址方法，在分階段選址時(shí)，既要使前期的配送中心的地址能夠合理有效地覆蓋配送區(qū)域，又要兼顧后期增加的配送中心的選址，使配送中心的選址具有合理的整體布局。實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的的技術(shù)方案如下
配送中心分階段選址的方法，包括如下步驟I)首先從目標(biāo)城市地圖上任意選擇Hi1+m2+…+mk個(gè)地址作為配送中心的候選地址，其中Hl1為第一階段設(shè)立的配送中心的個(gè)數(shù)，Hl2為第二階段設(shè)立的配送中心的個(gè)數(shù)，以此類推Hlk為第k階段設(shè)立的配送中心的個(gè)數(shù)；2)對(duì)于所有的歷史配送地址，則根據(jù)它們與這些配送中心的候選地址的距離，分別將它們分配給與其最近的配送中心的候選地址；3)計(jì)算劃歸每個(gè)配送中心的候選地址的歷史配送地址的均值點(diǎn)，并以均值點(diǎn)作為新的配送中心的候選地址；4)不斷重復(fù)步驟2)至3)，直到標(biāo)準(zhǔn)測(cè)度函數(shù)開始收斂為止，得到最終的H^m2+-+mk個(gè)地址為k個(gè)階段總的配送中心的地址；5)從步驟4)中得到的1 +! +"* +mk個(gè)地址中選擇i^+i^+··· +mk_i個(gè)地址，使得將所有歷史配送地址分配給選擇的1 +! +*"+!] ^個(gè)地址后的距離和最小,將余下的mk個(gè)地址作為第k階段的配送中心的地址；然后再?gòu)氖Ｏ碌? +! +…+IV1個(gè)地址中選1 +! +*"+!] ^個(gè)地址，使得將所有歷史配送地址分配給選擇的1 +! +…+mk_2個(gè)地址后的距離和最小，將余下的IV1個(gè)地址作為第k-Ι階段的配送中心的地址；如此重復(fù)一直到從HlJm2個(gè)地址中選出Hl1個(gè)地址作為第一階段的配送中心的地址。進(jìn)一步，其中k等于2。進(jìn)一步，其中步驟2)所述的距離為曼哈頓距離。進(jìn)一步，其中采用絕對(duì)值距離總合作為標(biāo)準(zhǔn)測(cè)度函數(shù)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于I、本發(fā)明的配送中心選址的方法主要針對(duì)于網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物的配送中心的選址。網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物的配送地址具有一定的分布規(guī)律，比如配送地址會(huì)在城市寫字樓區(qū)密集分布，本發(fā)明的配送中心選址的方法能自動(dòng)找到這些密集區(qū)，并將其推薦為配送中心的地址，大大提高配送效率。2、本發(fā)明以曼哈頓距離作為距離度量，相對(duì)于傳統(tǒng)的重心法中使用的直線距離更貼近投遞貨物時(shí)只能大致沿著街道橫豎行進(jìn)的實(shí)際情況。3、本發(fā)明僅以歷史配送地址作為數(shù)據(jù)即可進(jìn)行配送中心的選址，不需要額外的其他信息，為配送中心的選址節(jié)省了人力和物力。并且方法簡(jiǎn)單易行。4、本發(fā)明的方法得到的配送中心之間盡可能的分散，而各配送中心所轄配送地址盡可能的緊湊，最后得到的配送成本最低。


圖I為歷史配送地址在目標(biāo)城市的地圖上分布示意圖；圖2為使用本發(fā)明的配送中心選址的方法確認(rèn)之前的配送中心的地址分布示意圖；圖3為使用本發(fā)明的配送中心選址的方法確認(rèn)后的配送中心的地址分布示意圖；圖4為使用本發(fā)明的配送中心選址的方法分兩個(gè)階段設(shè)置配送中心的確認(rèn)后的配送中心的地址分布示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述，但不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
首先，對(duì)本發(fā)明的配送中心選址的方法的前提條件及涉及的部分名稱進(jìn)行解釋如下I、假設(shè)已有η個(gè)配送地址的歷史數(shù)據(jù)，我們將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為選擇m個(gè)候選點(diǎn)，使得將各個(gè)配送地址就近劃分給各個(gè)候選點(diǎn)，送貨距離的總合最小。2、基于城市內(nèi)道路的特點(diǎn)，我們采用曼哈頓，即絕對(duì)值距離作為距離度量。對(duì)于地圖上的兩點(diǎn)，A(al，a2)，B(bl，b2)，A, B間的的曼哈頓距離的定義為D(A，B) = Ial_blI +1a2_b2I。3、這里我們還假設(shè)，配送過(guò)程中會(huì)較少遇到一趟走多家的情況，因此算距離總合時(shí)，我們分別計(jì)算每一個(gè)配送地址。4、計(jì)算距離時(shí)，我們暫時(shí)不考慮水域，山丘等地形因素的影響.本發(fā)明的方法以K-means聚類方法為基礎(chǔ),在上述形式化后的基礎(chǔ)上，正好對(duì)應(yīng)于K = m，距離度量為曼哈頓距離，采用二維平面上的K-means聚類方法優(yōu)化目標(biāo)。因此，本發(fā)明的配送中心選址的方法提出將預(yù)處理后的經(jīng)緯度數(shù)據(jù)(歷史配送地址)作為K-means聚類方法的輸入，而將輸出的K = m個(gè)中心點(diǎn),作為所需配送地址。具體實(shí)施例如下。實(shí)施例I :本實(shí)施例適用于一次選址的方案。配送中心的選址方法，包括如下步驟I)首先從目標(biāo)城市的地圖上任意選擇m個(gè)地址作為配送中心的候選地址；2)對(duì)于歷史配送地址，則根據(jù)它們與這些配送中心的候選地址的距離，分別將它們分配給與其最近的配送中心的候選地址。其中以曼哈頓距離作為距離度量。對(duì)于地圖上的兩點(diǎn)，A (al，a2)，B (bl，b2)，A, B間的的曼哈頓距離的定義為D (A，B) = | al-bl | +1 a2_b2 |。3)計(jì)算劃歸每個(gè)配送中心的候選地址的配送地址的均值點(diǎn)，并以均值點(diǎn)作為新的配送中心的候選地址；因?yàn)檫x用的距離是曼哈頓距離(也就是絕對(duì)值)，所以均值點(diǎn)通過(guò)中位數(shù)的方法計(jì)算，具體的，假設(shè)平面上有一組點(diǎn)，坐標(biāo)分別為{(Xl，yi)，(x2，y2)，(x3，y3)，…，(xn, yn)l，那么該組點(diǎn)在曼哈頓距離下的均值點(diǎn)坐標(biāo)為(median(X1, X2, ···, xn) ,median(y1；12，…，yn)。該均值點(diǎn)的計(jì)算方法簡(jiǎn)單、實(shí)用。4)重復(fù)步驟2)和3)，直到標(biāo)準(zhǔn)測(cè)度函數(shù)開始收斂為止，此時(shí)的m個(gè)均值點(diǎn)為最終的配送中心的候選地址。其中以絕對(duì)值距離的總和(即配送距離總合)作為標(biāo)準(zhǔn)測(cè)度函數(shù)。
結(jié)合場(chǎng)地、建筑等實(shí)際情況，實(shí)際的配送中心的地址可以在用上述本發(fā)明方法得到的最終的配送中心的候選地址的周邊進(jìn)行選擇。圖I為歷史配送地址在目標(biāo)城市的地圖上分布示意圖；圖2為使用本發(fā)明的配送中心選址的方法確認(rèn)之前隨機(jī)選擇的四個(gè)配送中心的地址分布示意圖；圖3為使用本發(fā)明的配送中心選址的方法確認(rèn)后的配送中心的地址分布示意圖。如圖I至圖3所示，演示了一個(gè)一次選址、選址個(gè)數(shù)m為4個(gè)的實(shí)際的例子。圖中每一個(gè)點(diǎn)表示一次配送。四個(gè)配送中心的第一個(gè)地址、第二個(gè)地址、第三個(gè)地址和第四個(gè)地址分別用1、2、3和4標(biāo)注，并將歷史配送地址就近分配得到的結(jié)果。可以計(jì)算得到以這些配送中心就近送貨到所有配送地址所要走的平均距離約為2. 6km(單程)。圖3為通過(guò)本發(fā)明的方法進(jìn)行優(yōu)化選擇確定后的四個(gè)配送中心選址，可以計(jì)算得到這套方案的每單平均距離約為2. 1km。也就是說(shuō)，經(jīng)過(guò)優(yōu)化的選址相對(duì)于隨機(jī)選址，平均每單可節(jié)約500米(往返Ikm)的距離。
實(shí)施例2 本實(shí)施例適用于對(duì)配送中心進(jìn)行分階段選址的情況。以分兩個(gè)階段設(shè)置配送中心為例，其中第一階段設(shè)置的配送中心的個(gè)數(shù)為Hl1個(gè)，第二階段設(shè)置的配送中心的個(gè)數(shù)為Hl2個(gè)。配送中心分階段選址的方法，包括如下步驟I)首先從目標(biāo)城市地圖上任意選擇HiJm2個(gè)地址作為配送中心的候選地址，其中Hl1為第一階段設(shè)置的配送中心的個(gè)數(shù)，Hl2為第二階段設(shè)置的配送中心的個(gè)數(shù)；2)對(duì)于歷史配送地址，則根據(jù)它們與這些配送中心的候選地址的距離，分別將它們分配給與其最近的候選地址；3)計(jì)算劃歸每個(gè)配送中心的候選地址的歷史配送地址的均值點(diǎn)，并將上述均值點(diǎn)作為新的配送中心的候選地址；均值點(diǎn)的計(jì)算參見實(shí)施例I。4)不斷重復(fù)步驟2)和3)，直到標(biāo)準(zhǔn)測(cè)度函數(shù)開始收斂為止，此時(shí)得到最終的mi+m2個(gè)地址為兩個(gè)階段設(shè)置的配送中心的地址。其中以絕對(duì)值距離的總和(即配送距離總合)作為標(biāo)準(zhǔn)測(cè)度函數(shù)。5)從步驟4)中得到的1111+1112個(gè)地址中選擇Hi1個(gè)地址，使得將所有歷史配送地址分配給這Hl1個(gè)地址后的距離和最小。此時(shí)的Hl1個(gè)地址為第一階段設(shè)置的配送中心的地址，另外的Hl2個(gè)地址為第二階段設(shè)置的配送中心的地址。在該步驟中，可以采用枚舉的方法得到Hl1個(gè)地址，使得將所有歷史配送地址分配給這Hl1個(gè)地址后的距離和最小。因?yàn)樵趯?shí)際情況中設(shè)置配送中心的個(gè)數(shù)不會(huì)是一個(gè)較大的數(shù)值，所示采用枚舉的方法在Mjm2個(gè)地址中選擇!^個(gè)地址的代價(jià)并不是很大，容易得到最優(yōu)結(jié)果。結(jié)合場(chǎng)地、建筑等實(shí)際情況，實(shí)際的配送中心的地址可以在用上述本發(fā)明方法得到的地址的周邊進(jìn)行選擇。在圖4中簡(jiǎn)單給出了一個(gè)兩階段選址的示意，其中Hi1為4，1112也為4。圖中用1、2、3和4分別標(biāo)注第一階段設(shè)置的四個(gè)配送中心，5、6、7和8分別標(biāo)注第二階段設(shè)置的另外四個(gè)配送中心，第一階段的平均每單配送距離約為2. 25km，在加入另外四個(gè)配送中心后，平均每單配送距離約為1.5km。本發(fā)明的配送中心分階段選址的方法即考慮了配送中心的整體布局，又考慮到某一階段的布局。使某一階段和整體均具有良好的布局。使送貨距離的總和最小，提高了送貨效率，降低了送貨成本。
以上實(shí)施例僅為本發(fā)明的示例性實(shí)施例，不用于限制本發(fā)明，本發(fā)明的保護(hù)范圍由權(quán)利要求書限定。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和保護(hù)范圍內(nèi)，對(duì)本發(fā)明做出各種修改或等同替換，這種修改或等同替換也應(yīng)視 為落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.配送中心的選址方法，其特征在于，包括如下步驟 1)首先從目標(biāo)城市的地圖上任意選擇m個(gè)地址作為配送中心的候選地址； 2)對(duì)于歷史配送地址，則根據(jù)它們與這些配送中心的候選地址的距離，分別將它們分配給與其最近的配送中心的候選地址； 3)計(jì)算劃歸每個(gè)配送中心的候選地址的配送地址的均值點(diǎn)作為新的配送中心的候選地址； 4)重復(fù)步驟2)和3)，直到標(biāo)準(zhǔn)測(cè)度函數(shù)開始收斂為止，此時(shí)的m個(gè)均值點(diǎn)為最終的配送中心的候選地址。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的配送中心選址的方法，其特征在于，其中步驟2)所述的距離為曼哈頓距離。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的配送中心選址的方法，其特征在于，所述均值點(diǎn)采用中位數(shù)的方法計(jì)算。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的配送中心選址的方法，其特征在于，所述步驟4)中采用絕對(duì)值距離的總和作為標(biāo)準(zhǔn)測(cè)度函數(shù)。
5.配送中心分階段選址的方法，包括如下步驟 1)首先從目標(biāo)城市地圖上任意選擇1 +! +…+mk個(gè)地址作為配送中心的候選地址，其中Hl1為第一階段設(shè)立的配送中心的個(gè)數(shù)，Hl2為第二階段設(shè)立的配送中心的個(gè)數(shù)，以此類推mk為第k階段設(shè)立的配送中心的個(gè)數(shù)； 2)對(duì)于所有的歷史配送地址，則根據(jù)它們與這些配送中心的候選地址的距離，分別將它們分配給與其最近的配送中心的候選地址； 3)計(jì)算劃歸每個(gè)配送中心的候選地址的歷史配送地址的均值點(diǎn)，并以均值點(diǎn)作為新的配送中心的候選地址； 4)不斷重復(fù)步驟2)至3)，直到標(biāo)準(zhǔn)測(cè)度函數(shù)開始收斂為止，得到最終的mi+m2+···+mk個(gè)地址為k個(gè)階段總的配送中心的地址； 5)從步驟4)中得到的1 +! +…+mk個(gè)地址中選擇1 +! +…+Iv1個(gè)地址,使得將所有歷史配送地址分配給選擇的Iii1+m2+…+Iv1個(gè)地址后的距離和最小,將余下的mk個(gè)地址作為第k階段的配送中心的地址；然后再?gòu)氖Ｏ碌? +! +*"+!] ^個(gè)地址中選1 +! +*"+!] ^個(gè)地址，使得將所有歷史配送地址分配給選擇的1 +! +…+mk_2個(gè)地址后的距離和最小，將余下的HV1個(gè)地址作為第k-ι階段的配送中心的地址；如此重復(fù)一直到從HlJm2個(gè)地址中選出Hl1個(gè)地址作為第一階段的配送中心的地址。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的配送中心分階段選址的方法，其特征在于，其中k等于2。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的配送中心分階段選址的方法，其特征在于，其中步驟2)所述的距離為曼哈頓距離。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的配送中心分階段選址的方法，其特征在于，所述均值點(diǎn)采用中位數(shù)的方法計(jì)算。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的配送中心分階段選址的方法，其特征在于，其中采用絕對(duì)值距離總合作為標(biāo)準(zhǔn)測(cè)度函數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種配送中心的選址方法，包括如下步驟1)首先從目標(biāo)城市的地圖上任意選擇m個(gè)地址作為配送中心的候選地址；2)對(duì)于歷史配送地址，則根據(jù)它們與這些配送中心的候選地址的距離，分別將它們分配給與其最近的配送中心的候選地址；3)計(jì)算劃歸每個(gè)配送中心的候選地址的配送地址的均值點(diǎn)作為新的配送中心的候選地址；4)重復(fù)步驟2)和3)，直到標(biāo)準(zhǔn)測(cè)度函數(shù)開始收斂為止，此時(shí)的m個(gè)均值點(diǎn)為配送中心的地址。使用本發(fā)明的配送中心選址的方法進(jìn)行選址，各配送中心所轄配送地址盡可能的緊湊，而各配送中心之間盡可能的分開。最后得到的配送成本的局部最優(yōu)的效果。
文檔編號(hào)G06Q50/28GK102903037SQ20111021361
公開日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2011年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月28日
發(fā)明者沈志勇, 靳簡(jiǎn)明, 熊宇紅 申請(qǐng)人:上海拉手信息技術(shù)有限公司