考虑碳排放的果蔬物流车辆路径优化研究
文| 苏江萍1 宋 莎2
摘要： 我国果蔬市场供需两旺的局面使得果蔬物流配送过程中的问题愈发显著，且因果蔬的独特属性，配送时会造成较多损耗；当今巨大的环境压力使绿色物流的研究成为焦点问题。车辆路径问题是优化物流系统的重要手段，为此，本文从理论和实际应用出发，研究了考虑碳排放的有时间窗约束的果蔬物流车辆路径优化问题。
关键词： 碳排放 时间窗 果蔬农产品 车辆路径
近年，农业结构的调整，国内果蔬产量不断增加，同时，居民生活水平的提高使其消费模式从单一的粮食购买转变成多元的肉类、禽类、果蔬等购买，果蔬在居民生活中的比重不断提高。果蔬物流配送作为衔接供需双方的重要形式，大量的果蔬需求会产生巨大的碳排放，并且果蔬农产品的易腐性、鲜活性等特点，造成果蔬的配送成本和货损较大。此外，果蔬销售和消费的时效性，客户要求更准时的配送，即物流学里时间窗的概念，因此，对考虑碳排放下有时间窗约束的果蔬物流车辆路径优化研究具有重要意义。
数学模型
优化目标
1.最低果蔬配送企业成本。
果蔬配送企业在进行配送活动时，只要使用车辆，便会产生租金、行驶损耗、折旧等，即车辆的固定成本。
其中
为使用每辆车的固定成本
是0-1变量，假如k车辆从配送中心驶至客户
则取1，相反为0。
车辆在配送时会产生油耗，进行保养、维护，通常和行驶距离成正比，即车辆的可变成本。
付军科认为，ERAS不仅仅是一项技术，更多的是一种理念的更新，其核心就是围绕患者围手术期的加速康复采取一系列优化措施。“这和国家讲的时刻为患者利益考虑，让患者获得优质医疗服务的理念是高度契合的。”付军科说，本着这样的核心理念，以患者为中心，想办法预防一些并发症的发生，就会自然启动ERAS的各个程序，伴随而来的便是医疗质量的提升及对精细化医疗管理的践行。
约束条件：
由于果蔬农产品的独特属性，因此需将其损耗成本考虑在内。本文假定果蔬在配送时其品质和时间为指数关系。构建果蔬的损耗成本函数。
“车载斗量”意思是用车载，用斗量。形容数量很多。“车”和“斗”在这里都是名词作状语，表示工具、方法，“用车”“用斗”。用法与之类似的还有“管窥蠡测”中的“管”和“蠡”，这里的名词表示行为动作所用的工具。
其中
是0-1变量，假如车辆服务客户i，则
为1，相反，为0，P为单位果蔬的价值，
是客户的需求量
为特定温度时果蔬配送过程的腐败率
是配送果蔬至客户的时间
为车辆驶出配送中心时间。
2.最低碳税成本。
本文考虑果蔬配送实际作业状况，将客户满意度量化为偏离时间窗惩罚成本来衡量，如果客户i要求的送达时间为
建立偏离时间窗惩罚函数。
其中，
为CO2排放系数
分别为车辆空载、满载时的单位距离燃料消耗量，
为车辆的最大装载量。
考虑碳排放的有时间窗约束的果蔬物流车辆路径优化研究模型描述如下。
式（1）为在配送时中，实际载重量不大于车辆的最大载重量；式（2）为提供服务的车辆数不多余总车辆数；式（3）、（4）、（5）为每一客户有且只有一次服务。
本文假定我国现已开始实行碳税政策，且征税标准为元/㎏，故碳排放成本=碳税×碳排放量。
上式表示惩罚函数有三种情况，一是车辆在
前到达，因此需要等待，则产生的等待成本是
二是车辆正好在
间到达，因此不产生成本；三是车辆在
后到达，则产生的延迟成本是
模型构建
3.最低偏离时间窗惩罚成本。
其中，
为两节点之间距离
是0-1变量，假如车辆k从客户i到j，则取1，相反为0；表示车辆每单位的里程成本。
为使硫磺回收装置满足更高的排放要求，通常需要后接尾气处理单元。现有装置大多采用两级克劳斯+加氢还原胺液吸收工艺。尾气处理装置的净化尾气组成见表1。
实例求解
为检验模型构建的正确性，文本借助Solomon标准测试算例集，选择RC201中前12个客户为求解的数据。假设
(3)1型糖尿病患者活动时,应把握好胰岛素剂量、饮食与活动三者之间的相互关系,因其在接受胰岛素治疗时,常波动于相对不足和过多之间。前者可因活动时肝糖输出明显增多而葡萄糖利用不增加导致血糖升高、游离脂肪酸和酮体生成增加;后者易造成低血糖。一般可在活动前少量补充额外食物或减少胰岛素用量,活动量不宜大,时间不宜过长,以15~30min为宜,活动时随身携带甜点及写有姓名、家庭住址和病情的卡片以应急需。
꿻=2.63，꿺=50，꿹=100，꿸=0.15，꿷=0.2，Q=3000，꿶=0.003，꿵=0.5，P=6，a=1，꿴=100，꿳=60。使用遗传算法，借助MATLAB 2014a求解实例，运行10次选择最小的目标函数值为最优解，图1为路径选择图。
图1 配送路线图
总的配送成本为882.24元，需5辆配送车辆，其中第1辆车服务客户1、客户3和客户2，第2辆车服务客户4、客户6和客户5，第3辆车服务客户7和客户9，第4辆车服务客户8，第5辆车服务客户12、客户11和客户10。
(3)另外通过时区图谱分析还发现,2006-2017年我国老年人运动干预研究领域的焦点沿着体育锻炼—健身气功—体质—骨密度—太极拳—心理健康—风险认知—群众体育—人口老龄化—认知功能—认知老化—体育管理—平衡能力的方向发展，反映出该研究前沿整体上由体育锻炼方式对老年人影响的调查研究转向太极拳、健身气功等特定运动方式对其的实证性研究；由关注老年人的体质状况向心理健康、认知功能和身体素质的转变。随着年龄的增加，老年人不只是身体功能下降，还有心理问题日益增多。近些年颁布有关老年人的文件中，多次提到要重点老年人心理健康水平的发展。
结语
综上所述，本文结合果蔬配送的实际情况，全面考虑了车辆的固定成本、可变成本、果蔬损耗成本、碳税成本和偏离时间窗惩罚成本，构建了考虑碳排放的有时间窗约束的果蔬物流车辆路径问题优化模型。并用遗传算法对实例进行求解，检验模型构建的正确性。
屋里很暗，叶晓晓半天还适应不了。可夏天不一样，黑暗对他没有影响，他很快摸到茶杯，给叶晓晓倒了杯凉白开，递到她面前。
参考文献：
[1]STERN N. The economics of climate change：the stern review [M].Cambridge,UK：Cambridge University Press,2006.
[2]Shiue Y.C. An Inventory Model for Perishable Items in a lot-size System with Quantity Discounts. European Journal of Operational Research,1990(45):260-264.
[3]DEFRA. Guidelines for company reporting on greenhouse gas emissions.London,2005.
（作者单位：1.陕西邮电职业技术学院管理系；2.陕西服装工程学院经济管理学院）
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