配送车辆优化调度系统随机数产生及仿真方法研究(2)

　　（1）D与M互质；
　　（2）若k是一个能整除M的质数，则k能整除C-1；
　　（3）若M能被4整除，C-1也能被4整除。
　　设定预计的预约数n，即为总的随机数产生量。
　　（二）客户预约信息的生成
　　以某物流配送中心车辆系统为例。系统需要接收客户的订单，根据客户的订货量、预约时间、位置等信息合理安排车辆的配送路线及数量。为了能够进行系统仿真，对实际的运行进行预测和系统评估，需要在没有实际数据的情况下，生成符合客户特征的数据，输入系统模型（参见2.2），从而进行计算机模拟。以下讨论预约客户编号、预约服务时间、预约量几个重要参数随机数生成方法。
　　1、预约客户编号的生成
　　客户编号为系统在客户注册时按一定编码规则生成的整数列，属于离散分布的随机数，采用表搜索法对已产生的[0,1]随机数列U进行转化。设总客户数为m，各用户预约的概率均等，则每个客户k预约概率为，进而累计概率：
　　
　　根据进行搜索，取的最小值k作为对应的序号，从而给出客户的编号。
　　若有历史数据或根据预测客户各个类别预约的概率有所不同，调整以上的计算方法，根据数据分布的特征确定概率的分布，从而得到相对应的累计概率，再用同样的方法进行计算得编号。
　　2、预约服务时间的生成
　　假定能够提供服务的时间为每天的9：00-17：00（包括周末），则预约服务日期跨度为4周（期末时段），即连续的28天。则每个（即每个预约用户）对应的服务时间随机数需要确定日期d和时刻t两个参数。设预约的概率对日期和时刻都服从一定得分布，而该分布由调查预测或历史数据得到，则此时对于日期d，随机数为离散的经验分布，对于t为连续的经验分布。此时服务时间的随机数由生成分为两个阶段：
　　首先，生成日期d。仍然采用表搜索法（方法同上）。根据预测或历史数据求得、，进而由，得到日期d；
　　令，
　　而后，生成时刻t。再次应用表搜索法。根据预测或历史数据求得，进而由，得到时刻t；
　　此时，对应的特定客户被赋予了一个特定预约日期和时刻，即系统应该提供服务的时间。再根据系统模型的规定，给出（客户i预约最早时间），（客户i预约最晚时间）。
　　对于模型中的参数，考虑到服务质量最高，应使抵达时间等于预约时间。于是将第k辆车服务的第一个客户的服务日期d和时间t赋值。其他的可根据依次求得。
　　3、预约量的生成
　　由于预约量也是一个可以由调查预测或历史统计得到的数据，进而可以得到预约量的经验分布。因此可以同样采取上述的方法对应每一个进行客户预约量的生成。
　　若客户的地址在本系统中为注册的基本信息，则客户编号与地址为一一对应关系，编号生成的同时也就完成了对于客户地理位置的生成。
　　针对路线生成模型而言，需要对于每个需求点的需求量这一参数进行赋值。每个需求点包含若干个用户，因此这时对于需求点j则有需求量：
　　其中，为客户i的预约量，为需求点j所包含的客户i的集合，j为需求点编号。
　　四、配送车辆优化调度问题的计算机仿真实现
　　物流系统是一个复杂的离散事件动态系统，具有复杂性、递阶性、并发性、随机性等特点。而计算机面向对象的技术具有分解、抽象、递阶等特性，较适合于上述问题的求解和优化。
　　目前，配送车辆优化调度系统仿真方面的研究成果较少。Taniguchi E, T Yamada, T Hosokawa提出了有时间窗约束的车辆路径问题和动态交通仿真的集成模型，对于整数模型进行了进一步的拓展，并针对现实仿真需要加以改进。模型有两个子模型，一是有时间窗的车辆路径问题模型，二是在道路网络中集/送货车辆的动态交通仿真模型。
　　（一）系统仿真的步骤
　　一般而言，系统仿真需要经过问题描述和系统定义、建立系统模型、收集和整理数据资料、建立仿真模型及编制程序、调试程序及确认模型、试验设计、计算机仿真运行、输出结果分析、建立文档、实施仿真决策等步骤，如图4.1所示：
　　图4.1 系统仿真步骤
　　其中，需要特别注意数据和资料得出的需求预测的客观性和代表性。进而，该预测应该能够体现客户的类型、数量，需求的时空分布等具体信息，并能用一定的概率分布进行表示，从而为系统仿真的参数生成提供有效参考。
　　在模型确认阶段，可以依据Naylor和Finger的“三步法”从：直观考察模型有效性，检验模型的假设、模型的输出数据与实际数据的比较，三个方面来进行。其中，若仿真目标为系统预测时，当有历史数据可以将输出数据与之比较，当没有历史数据时则应确认与预测的一致性和相关系统进行类比分析，此时仿真重点在前两步。
　　（二）系统仿真优化的设计思路
　　仿真优化的基本单元包括仿真器和优化器。优化过程即为仿真器和优化器相互作用协调，不断交互产生最优结果的过程（两者关系如图4.2）。因此，配送车辆优化调度优化系统主要包括两个模块的设计：仿真模块、优化模块。前者的主要功能为对模型参数的仿真生成、系统模型运行、结果的输出等，后者包括对于问题分析、结果的分析、系统模型评价与决策和改进策略等。这一过程实质上即为，仿真步骤中的模型确认和调试过程的具体化。
　　图4.2 系统仿真模块关系
　　五、总结
　　本文首先探讨计算机仿真在物流配送系统优化中的必要性，再对物流配送车辆优化调度理论模型、算法的研究进行阐述，结合计算机仿真的方法原理，对VSP问题仿真参数生成进行讨论。以具有时间约束的整数规划模型为例建立模型，并针对模型，考虑了对客户调查预测和历史数据的情况，对其离散分布的数据信息给出计算机仿真关键参数的生成方法。由此，解决了在虚拟条件下，与实际预测或历史相匹配的模型参数输入问题，并进一步给出了整体仿真系统的设计步骤和思路。为物流车辆优化调度系统仿真的一个关键环节提出具体的解决方案和对于整体仿真系统的理论描述。
　　参考文献：
　　[1]现代物流导论 孙有望
　　[2]现代物流管理技术——建模理论及算法设计 孙焰
　　[3]交通运输系统规划 任科社
　　[4]运输与物流系统仿真 徐瑞华
　　[5]计算机基础课实验教学的实践与探索 侯整风，王丽华(责任编辑：论文发表网)转贴于八度论文发表网: http://www.8dulw.com(论文网__代写代发论文_论文发表_毕业论文_免费论文范文网_论文格式_广东论文网_广州论文网)