基于動態(tài)規(guī)劃的物流網(wǎng)絡(luò)路徑優(yōu)化本科畢業(yè)設(shè)計（論文）基于動態(tài)規(guī)劃的物流網(wǎng)絡(luò)路徑優(yōu)化本科畢業(yè)設(shè)計（論文）1各級機(jī)場為基礎(chǔ)的航空網(wǎng)絡(luò)高速，國道，省道等組成的公路網(wǎng)絡(luò)高鐵，普通鐵路，地鐵等共同構(gòu)建的軌道交通網(wǎng)絡(luò)海運(yùn)和內(nèi)河航運(yùn)共同組成的航運(yùn)網(wǎng)絡(luò)研究背景各級機(jī)場為基礎(chǔ)的航空網(wǎng)絡(luò)高速，國道，省道等組成的公路網(wǎng)絡(luò)高鐵2“十一五”期間的物流成本達(dá)到GDP的18%以上，而歐美及日本等發(fā)達(dá)國家物流成本都控制在10%左右公司的經(jīng)營成本僅10%來自原料，而物流成本占到40%物流產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀“十一五”期間年均21%的增長率，產(chǎn)業(yè)附加值現(xiàn)超過2.7萬億人民幣2009年國務(wù)院再次發(fā)布公告將物流產(chǎn)業(yè)作為支柱產(chǎn)業(yè)扶持“十一五”期間的物流成本達(dá)到GDP的18%以上，而歐美及日本3公路全年的運(yùn)輸量為18萬噸，最大周轉(zhuǎn)量為1.8萬噸據(jù)估算，全國一年蔬菜損失價值達(dá)1354億元，糧食損失價值35．7億元，鋼材銹蝕損失價值1000億元，每年造成的貨物積壓近2萬億公路物流的現(xiàn)狀公路全年的運(yùn)輸量為18萬噸，最大周轉(zhuǎn)量為1.8萬噸據(jù)估算，全4第一利潤源原料成本第二利潤源人工成本第三利潤源物流成本利潤源組成第一利潤源原料成本第二利潤源人工成本第三利潤源物流成本利潤源5國內(nèi)外研究現(xiàn)狀Dijkstra算法、A*算法、動態(tài)規(guī)劃法等忌算法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、模擬退火算法、遺傳算法等傳統(tǒng)的路徑優(yōu)化算法近代路徑規(guī)劃算法國內(nèi)外研究現(xiàn)狀Dijkstra算法、A*算法、動態(tài)規(guī)劃法等忌6動態(tài)規(guī)劃算法動態(tài)規(guī)劃算法的提出這一方法最初是由美國數(shù)學(xué)家R.Bellman等人在20世紀(jì)50年代提出先按照整體最優(yōu)思想逆序求出各個可能狀態(tài)的最優(yōu)策略，然后順序求出整個問題的最優(yōu)策略和最優(yōu)路徑。由于把最優(yōu)化應(yīng)用到每個子問題上，就系統(tǒng)的刪減去了所有中間非最優(yōu)方案，使得計算量比窮舉法大大減少動態(tài)規(guī)劃算法動態(tài)規(guī)劃算法的提出這一方法最初是由美國數(shù)學(xué)家R.7動態(tài)規(guī)劃算法的主要原理將實(shí)際問題的過程劃分成恰當(dāng)階段，確定階段變量確定決策變量及允許的決策集合列出指標(biāo)函數(shù)寫出動態(tài)規(guī)劃函數(shù)基本方程確定狀態(tài)，正確選擇狀態(tài)變量寫出狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程動態(tài)規(guī)劃算法的主要原理將實(shí)際問題的過程劃分成恰當(dāng)階段，確定階8動態(tài)規(guī)劃的使用條件兩個先決條件：最優(yōu)化原理（最優(yōu)子結(jié)構(gòu)性質(zhì)）無后效性一個最優(yōu)化策略具有這樣的性質(zhì)，不論過去狀態(tài)和決策如何，對前面的決策所形成的狀態(tài)而言，余下的諸決策必須構(gòu)成最優(yōu)策略各階段按照一定的次序排列好之后，對于某個給定的階段狀態(tài)，它以前各階段的狀態(tài)無法直接影響它未來的決策，而只能通過當(dāng)前的這個狀態(tài)動態(tài)規(guī)劃的使用條件兩個先決條件：最優(yōu)化原理（最優(yōu)子結(jié)構(gòu)性質(zhì)）9本文討論的動態(tài)規(guī)劃實(shí)例在多節(jié)點(diǎn)路徑中選擇距離最短，時間最省，成本最低的線路，為企業(yè)贏得綜合優(yōu)勢。重點(diǎn)放在各種外界客觀條件的約束下，權(quán)衡利弊，具體問題具體分析。本文討論的動態(tài)規(guī)劃實(shí)例在多節(jié)點(diǎn)路徑中選擇距離最短，時間最省，102012年突破410萬公里。新增公路通車?yán)锍踢_(dá)8.4萬公里，其中高速公路通車?yán)锍淘鲩L1.1萬公里。高速總通車?yán)锍踢_(dá)9.6萬公里，超越美國躍居世界第一，基本完成了五縱七橫的高速和國道網(wǎng)絡(luò)框架。近年來我國高速公路新增通里程連年突破1萬公里，每年改建的公路里程達(dá)8萬公里以上我國的公路現(xiàn)狀2012年突破410萬公里。新增公路通車?yán)锍踢_(dá)8.4萬公里，11我國公路等級的劃分高速公路全封閉，最低限速在60km/h的雙向多車道公路年平均每晝夜汽車通過量2.5萬輛以上一級公路一級公路要求汽車分向、分車道行駛多為國道、省道等國家干線公路二級公路連接經(jīng)濟(jì)、政治中心或大工礦區(qū)等地的干線公路或運(yùn)輸繁忙的城郊公路溝通縣及縣以上城鎮(zhèn)的一般干線公路溝通縣、鄉(xiāng)、村等的支線公路其他等級公路我國公路等級的劃分高速公路全封閉，最低限速在60km/h的雙12谷歌地圖通過谷歌地圖可以瀏覽不同地點(diǎn)的局部詳細(xì)的衛(wèi)星照片同時谷歌地圖不僅具有傳統(tǒng)矢量地圖的功能，而且還提供地形地貌的三維地圖，顯示高度等信息測量工具可以輕松的測量兩點(diǎn)之間的實(shí)際距離，同時也可輕松測量線路的實(shí)際距離谷歌地圖通過谷歌地圖可以瀏覽不同地點(diǎn)的局部詳細(xì)的衛(wèi)星照片同時13對路線設(shè)計的影響因素油耗因素平原高速路段設(shè)計為油耗20L/百公里（長江中下游平原）平原一級公路油耗為22L/百公里(長江中下游平原)山地高速路段油耗為24L/百公里（三峽、大別山區(qū)）平原二級公路油耗為24L/百公里（長江中下游平原）丘陵二級公路耗油為26L/百公里（四川盆地內(nèi)部）山地二級公路油耗為28L/百公里（大別山區(qū)）時間因素每小時損耗估算為為人民幣50元路橋費(fèi)用公路建設(shè)普遍采取貸款修路或者BTO方式，建設(shè)費(fèi)用最終會轉(zhuǎn)嫁到消費(fèi)者身上其他因素道路的路面狀況不佳造成的時間及油耗損失將酌情考慮對路線設(shè)計的影響因素油耗因素平原高速路段設(shè)計為油耗20L/百14計算公式計算公式15宣城上海合肥廬江銅陵南京安慶岳西六安遂寧仙桃漢川黃石新洲麻城宜昌廣安成都AFEDCBJIHG

高速公路

一級公路

二級公路計算模型的建立宣城上海合肥廬江銅陵南京安慶岳西六安遂寧仙桃漢川黃石新洲麻城16成都——上海的路徑分布

成都——上海的路徑分布17基于動態(tài)規(guī)劃的物流網(wǎng)絡(luò)路徑優(yōu)化課件18基于動態(tài)規(guī)劃的物流網(wǎng)絡(luò)路徑優(yōu)化課件19基于動態(tài)規(guī)劃的物流網(wǎng)絡(luò)路徑優(yōu)化課件20基于動態(tài)規(guī)劃的物流網(wǎng)絡(luò)路徑優(yōu)化課件21

22基于動態(tài)規(guī)劃的物流網(wǎng)絡(luò)路徑優(yōu)化課件23基于動態(tài)規(guī)劃的物流網(wǎng)絡(luò)路徑優(yōu)化課件24基于動態(tài)規(guī)劃的物流網(wǎng)絡(luò)路徑優(yōu)化課件25成都遂寧遂寧遂寧廣安墊江宜昌武漢鄂州黃石黃梅潛山安慶銅陵宣城長興南潯上海G318國道G318國道G42高速G50高速G318國道G316國道G318國道G318國道G50高速S235省道G105國道G50高速G318國道G318國道整體最優(yōu)路線成都遂寧遂寧遂寧廣安墊江宜昌武漢鄂州黃石黃梅潛山安慶銅陵宣城26論文小結(jié)成都到上海全長2191.8公里，其中高速公路889.6公里，

占總里程的40.4%。占耗時31小時53分鐘收費(fèi)為1589元（含橋梁和隧道收費(fèi)），耗時11小時30分鐘。平均時速約75km/h，每公里收費(fèi)1.78元。一級公路總里程236.2公里，確定收費(fèi)路段52.6公里（30元），占到總路程的10.77%。不收費(fèi)路段為27.6公里，其他路段收費(fèi)待定。耗時2小時15分。二級公路1066公里，耗時18小時8分，均不繳費(fèi)，

占總里程的48.83%，平均時速約59km/h論文小結(jié)成都到上海全長2191.8公里，其中高速公路889.27

行業(yè)展望我國公路通車?yán)锍堂磕暝鲩L8萬公里，每年通車的高速超過1萬公里。各地都將發(fā)展高速公路作為“十二五”期間的重點(diǎn)規(guī)劃東、中部省市還將原有二級公路升級改造升級為一級公路納入發(fā)展規(guī)劃，形成高速公路、一級公路、二級公路的三級立體式公路網(wǎng)絡(luò)PMI連續(xù)半年以上保持在50%以上，制造業(yè)正經(jīng)歷溫和增長交通部正在研究取消政府還貸一級公路的可行性行業(yè)展望我國公路通車?yán)锍堂磕暝鲩L8萬公里，每年通車的高速28基于動態(tài)規(guī)劃的物流網(wǎng)絡(luò)路徑優(yōu)化本科畢業(yè)設(shè)計（論文）基于動態(tài)規(guī)劃的物流網(wǎng)絡(luò)路徑優(yōu)化本科畢業(yè)設(shè)計（論文）29各級機(jī)場為基礎(chǔ)的航空網(wǎng)絡(luò)高速，國道，省道等組成的公路網(wǎng)絡(luò)高鐵，普通鐵路，地鐵等共同構(gòu)建的軌道交通網(wǎng)絡(luò)海運(yùn)和內(nèi)河航運(yùn)共同組成的航運(yùn)網(wǎng)絡(luò)研究背景各級機(jī)場為基礎(chǔ)的航空網(wǎng)絡(luò)高速，國道，省道等組成的公路網(wǎng)絡(luò)高鐵30“十一五”期間的物流成本達(dá)到GDP的18%以上，而歐美及日本等發(fā)達(dá)國家物流成本都控制在10%左右公司的經(jīng)營成本僅10%來自原料，而物流成本占到40%物流產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀“十一五”期間年均21%的增長率，產(chǎn)業(yè)附加值現(xiàn)超過2.7萬億人民幣2009年國務(wù)院再次發(fā)布公告將物流產(chǎn)業(yè)作為支柱產(chǎn)業(yè)扶持“十一五”期間的物流成本達(dá)到GDP的18%以上，而歐美及日本31公路全年的運(yùn)輸量為18萬噸，最大周轉(zhuǎn)量為1.8萬噸據(jù)估算，全國一年蔬菜損失價值達(dá)1354億元，糧食損失價值35．7億元，鋼材銹蝕損失價值1000億元，每年造成的貨物積壓近2萬億公路物流的現(xiàn)狀公路全年的運(yùn)輸量為18萬噸，最大周轉(zhuǎn)量為1.8萬噸據(jù)估算，全32第一利潤源原料成本第二利潤源人工成本第三利潤源物流成本利潤源組成第一利潤源原料成本第二利潤源人工成本第三利潤源物流成本利潤源33國內(nèi)外研究現(xiàn)狀Dijkstra算法、A*算法、動態(tài)規(guī)劃法等忌算法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、模擬退火算法、遺傳算法等傳統(tǒng)的路徑優(yōu)化算法近代路徑規(guī)劃算法國內(nèi)外研究現(xiàn)狀Dijkstra算法、A*算法、動態(tài)規(guī)劃法等忌34動態(tài)規(guī)劃算法動態(tài)規(guī)劃算法的提出這一方法最初是由美國數(shù)學(xué)家R.Bellman等人在20世紀(jì)50年代提出先按照整體最優(yōu)思想逆序求出各個可能狀態(tài)的最優(yōu)策略，然后順序求出整個問題的最優(yōu)策略和最優(yōu)路徑。由于把最優(yōu)化應(yīng)用到每個子問題上，就系統(tǒng)的刪減去了所有中間非最優(yōu)方案，使得計算量比窮舉法大大減少動態(tài)規(guī)劃算法動態(tài)規(guī)劃算法的提出這一方法最初是由美國數(shù)學(xué)家R.35動態(tài)規(guī)劃算法的主要原理將實(shí)際問題的過程劃分成恰當(dāng)階段，確定階段變量確定決策變量及允許的決策集合列出指標(biāo)函數(shù)寫出動態(tài)規(guī)劃函數(shù)基本方程確定狀態(tài)，正確選擇狀態(tài)變量寫出狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程動態(tài)規(guī)劃算法的主要原理將實(shí)際問題的過程劃分成恰當(dāng)階段，確定階36動態(tài)規(guī)劃的使用條件兩個先決條件：最優(yōu)化原理（最優(yōu)子結(jié)構(gòu)性質(zhì)）無后效性一個最優(yōu)化策略具有這樣的性質(zhì)，不論過去狀態(tài)和決策如何，對前面的決策所形成的狀態(tài)而言，余下的諸決策必須構(gòu)成最優(yōu)策略各階段按照一定的次序排列好之后，對于某個給定的階段狀態(tài)，它以前各階段的狀態(tài)無法直接影響它未來的決策，而只能通過當(dāng)前的這個狀態(tài)動態(tài)規(guī)劃的使用條件兩個先決條件：最優(yōu)化原理（最優(yōu)子結(jié)構(gòu)性質(zhì)）37本文討論的動態(tài)規(guī)劃實(shí)例在多節(jié)點(diǎn)路徑中選擇距離最短，時間最省，成本最低的線路，為企業(yè)贏得綜合優(yōu)勢。重點(diǎn)放在各種外界客觀條件的約束下，權(quán)衡利弊，具體問題具體分析。本文討論的動態(tài)規(guī)劃實(shí)例在多節(jié)點(diǎn)路徑中選擇距離最短，時間最省，382012年突破410萬公里。新增公路通車?yán)锍踢_(dá)8.4萬公里，其中高速公路通車?yán)锍淘鲩L1.1萬公里。高速總通車?yán)锍踢_(dá)9.6萬公里，超越美國躍居世界第一，基本完成了五縱七橫的高速和國道網(wǎng)絡(luò)框架。近年來我國高速公路新增通里程連年突破1萬公里，每年改建的公路里程達(dá)8萬公里以上我國的公路現(xiàn)狀2012年突破410萬公里。新增公路通車?yán)锍踢_(dá)8.4萬公里，39我國公路等級的劃分高速公路全封閉，最低限速在60km/h的雙向多車道公路年平均每晝夜汽車通過量2.5萬輛以上一級公路一級公路要求汽車分向、分車道行駛多為國道、省道等國家干線公路二級公路連接經(jīng)濟(jì)、政治中心或大工礦區(qū)等地的干線公路或運(yùn)輸繁忙的城郊公路溝通縣及縣以上城鎮(zhèn)的一般干線公路溝通縣、鄉(xiāng)、村等的支線公路其他等級公路我國公路等級的劃分高速公路全封閉，最低限速在60km/h的雙40谷歌地圖通過谷歌地圖可以瀏覽不同地點(diǎn)的局部詳細(xì)的衛(wèi)星照片同時谷歌地圖不僅具有傳統(tǒng)矢量地圖的功能，而且還提供地形地貌的三維地圖，顯示高度等信息測量工具可以輕松的測量兩點(diǎn)之間的實(shí)際距離，同時也可輕松測量線路的實(shí)際距離谷歌地圖通過谷歌地圖可以瀏覽不同地點(diǎn)的局部詳細(xì)的衛(wèi)星照片同時41對路線設(shè)計的影響因素油耗因素平原高速路段設(shè)計為油耗20L/百公里（長江中下游平原）平原一級公路油耗為22L/百公里(長江中下游平原)山地高速路段油耗為24L/百公里（三峽、大別山區(qū)）平原二級公路油耗為24L/百公里（長江中下游平原）丘陵二級公路耗油為26L/百公里（四川盆地內(nèi)部）山地二級公路油耗為28L/百公里（大別山區(qū)）時間因素每小時損耗估算為為人民幣50元路橋費(fèi)用公路建設(shè)普遍采取貸款修路或者BTO方式，建設(shè)費(fèi)用最終會轉(zhuǎn)嫁到消費(fèi)者身上其他因素道路的路面狀況不佳造成的時間及油耗損失將酌情考慮對路線設(shè)計的影響因素油耗因素平原高速路段設(shè)計為油耗20L/百42計算公式計算公式43宣城上海合肥廬江銅陵南京安慶岳西六安遂寧仙桃漢川黃石新洲麻城宜昌廣安成都AFEDCBJIHG

高速公路

一級公路

二級公路計算模型的建立宣城上海合肥廬江銅陵南京安慶岳西六安遂寧仙桃漢川黃石新洲麻城44成都——上海的路徑分布

成都——上海的路徑分布45基于動態(tài)規(guī)劃的物流網(wǎng)絡(luò)路徑優(yōu)化課件46基于動態(tài)規(guī)劃的物流網(wǎng)絡(luò)路徑優(yōu)化課件47基于動態(tài)規(guī)劃的物流網(wǎng)絡(luò)路徑優(yōu)化課件48基于動態(tài)規(guī)劃的物流網(wǎng)絡(luò)路徑優(yōu)化課件49

50基于動態(tài)規(guī)劃的物流網(wǎng)絡(luò)路徑優(yōu)化課件51基于動態(tài)規(guī)劃的物流網(wǎng)絡(luò)路徑優(yōu)化課件52基于動態(tài)規(guī)劃的物流網(wǎng)絡(luò)路徑優(yōu)化課件53成都遂寧遂寧遂寧廣安墊江宜昌武漢鄂州黃石黃梅潛山安慶銅陵宣城長興南潯上海G318國道G318國道G42高速G5