基于改进蚁群算法的时间窗车辆配送路径优化研究

作者:吕再生;樊航;董宝力;贾江鸣; 刊名:成组技术与生产现代化 上传者:关宝树

【摘要】为了实现线边零件消耗与零件配送的紧密衔接,利用条码、RFID和信息集成等技术建立了基于电子看板的配送模式,并对电子看板配送模式下零件信息的收集、拣配和配送业务流程进行了分析.针对配送资源优化问题,基于时间窗约束对零件配送路径进行优化,构建了以配送总成本最小为目标的数学模型,并通过改变蚁群算法信息素改进了蚁群算法.实例验证表明,与传统蚁群算法求解的汽车总装生产线配送路径成本相比,改进蚁群算法在每批次零件配送总成本上可以降低约156.6元.

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 现代生产管理  Group Technology & Production Modernization  Vol.35,No.4,2018 收稿日期:2018-11-28 基金项目:浙江省自然科学基金资助项目(LY14G010007);浙江理工大学科研启动基金资助项目(0803815-Y ) 作者简介:吕再生(1987-),男,浙江余姚人,硕士研究生,研究方向为精益生产. 文章编号:1006-3269(2018)04-0045-07 基于改进蚁群算法的时间窗车辆配送路径优化研究 吕再生,樊 航,董宝力,贾江鸣 (浙江理工大学 机械与自动控制学院,浙江 杭州310018)   摘 要: 为了实现线边零件消耗与零件配送的紧密衔接,利用条码、RFID和信息集成等技术建立了基于电子看板的配送模式,并对电子看板配送模式下零件信息的收集、拣配和配送业务流程进行了分析.针对配送资源优化问题,基于时间窗约束对零件配送路径进行优化,构建了以配送总成本最小为目标的数学模型,并通过改变蚁群算法信息素改进了蚁群算法.实例验证表明,与传统蚁群算法求解的汽车总装生产线配送路径成本相比,改进蚁群算法在每批次零件配送总成本上可以降低约156.6元. 关键词: 电子看板;改进蚁群算法;混流生产线;时间 窗约束 中图分类号: TS195.644   文献标识码: Adoi:10.3969/ j.issn.1006-3269.2018.04.008 整车制造企业通常采用传统型多品种、小批量的混流生产模式.其复杂的工艺特性和繁多的零部件种类导致其物流配送要求极为严格,生产物流同步是其追求的终极目标,同时一直是国内外学者关注的重点. 张资渊探讨了看板、配套、顺序等各种补货方法的优势和劣势,通过建立零部件层级成本计算模型,提出了用成本决定最优补货方法的策略[ 1].洪旭东等提出了基于看板的生产线物料循环配送方式,通过优化看板数量、循环周期等参数提升了配送的及时性和准确性[ 2].李伟等针对汽车总装线边空箱拉动供料模式下的物料配送问题,以配送路径最短和 配送路线需求点配送频次均衡化为目标,建立了空箱拉动模式零件配送路径优化模型[ 3-4].Banos R等基于平行多目标模拟退火遗传算法解决带时间窗的车辆调度问题时,通过最大限度地减少车辆的行驶距离和线路不合理多目标约束构建了模型[ 5].张小龙等构建目标联运路径优化模型时,引入了混合时间窗概念,并利用基于 Pareto适应度的遗传算法,求解了一个多式联运的算例[ 6-7].尚文利等提出了基 于射频识别技术 RFID(Radio Frequency Identifica-tion)的车辆追踪和基于条码的无线物料库存管理方法,并设计了装配生产线的物料动态配送调度业务流程[ 8].党立伟等根据制造BOM(Bill of Materi-al)和装配工艺流程,求出了最优配送周期和每次配送量[ 9].丁佳祺等以成本最小为目标,考虑线边库存容量和牵引车最大运输量约束,确定了最优循环周期和看板数量[10]. 物料配送的相关研究大多集中于传统的纸质看板环境下通过手工输入信息,获取零件看板,且主要通过优化看板数量及配送频次,或者改变配送方式来提升零件配送效率.传统的被动式配送服务存在如下缺陷:①看板卡片容易丢失,线边拉动需求往往无法及时传递至配料区;②容易受配送人员主观因素的影响,导致线边零件短缺或溢库;③内、外部物流信息 无 法 及 时 有 效 共 享.因 此,本 文 将 条 码、RFID、信息集成等技术用于汽车总装生产线,通过获取汽车总装生产线的零件电子看

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