動(dòng)態(tài)環(huán)境下的車輛調(diào)度問題研究

周培恩

摘 要：隨著市場經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，運(yùn)輸和物流的發(fā)展也隨之加速，在很多情況下物流成本都能夠占到一個(gè)商品總成本的三分之一以上。而合理的對(duì)車輛進(jìn)行調(diào)度就能夠有效的提高車輛的使用運(yùn)行效率，減少運(yùn)行成本。本文主要針對(duì)動(dòng)態(tài)環(huán)境下車輛的調(diào)度問題進(jìn)行了簡要的探討和研究，針對(duì)研究的意義，調(diào)度策略，調(diào)度過程需要注意的問題以及“3s”技術(shù)支持基礎(chǔ)上的動(dòng)態(tài)車輛調(diào)度系統(tǒng)的建立也進(jìn)行了簡要的分析。

關(guān)鍵詞：3s；車輛調(diào)度；動(dòng)態(tài)問題；實(shí)時(shí)需求

一般車輛的調(diào)度分為“靜態(tài)”和“動(dòng)態(tài)”兩種，而是事實(shí)上在復(fù)雜的車輛運(yùn)行調(diào)度過程中更多的是在動(dòng)態(tài)環(huán)境下進(jìn)行的調(diào)度。尤其是如今的物流發(fā)展速度加快，而物流車輛運(yùn)行數(shù)量不能夠滿足現(xiàn)有需求的情況下，動(dòng)態(tài)環(huán)境下的高效車輛調(diào)度能夠有效提高車輛的利用效率，能夠?qū)囕v調(diào)度成本的降低也起到一定的的作用。

1.動(dòng)態(tài)環(huán)境下車輛調(diào)度問題研究的意義

1.1 動(dòng)態(tài)調(diào)度需求

車輛調(diào)度的動(dòng)態(tài)環(huán)境調(diào)度問題，主要就是來自于近年來我國飛速發(fā)展的電子商務(wù)和物流需求之間的一些“矛盾”。正是由于飛速發(fā)展的電子商務(wù)給傳統(tǒng)物流帶來了巨大的沖擊，所以物流由過去的“靜態(tài)”路徑分配，不得不面對(duì)如今動(dòng)態(tài)環(huán)境下的調(diào)度。但是為了保證調(diào)度的高效，并不能夠簡單的進(jìn)行最短路徑的選擇或者最短時(shí)間的考慮，而是需要一個(gè)復(fù)雜的計(jì)算調(diào)度過程。動(dòng)態(tài)背景下的車輛調(diào)度問題也才合適現(xiàn)在實(shí)際的物流需求。并且加強(qiáng)“3s”技術(shù)在動(dòng)態(tài)背景下車輛調(diào)度過程中的應(yīng)用，就能夠更好地實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛的有效的調(diào)度。

1.2 幾種調(diào)度策略的簡述

一般來說在車輛的調(diào)度過程中主要就是以下的幾種調(diào)度管理方式：

（1）先來先服務(wù)策略也簡稱FCFS。這種調(diào)度模式就是調(diào)度人員通過先來先服務(wù)的原則進(jìn)行調(diào)度的分配，確保先來的需求先得到滿足。但是這樣一種調(diào)度方式在如今物流壓力巨大的情況下必然會(huì)降低車輛的使用效率，增加車輛調(diào)度運(yùn)行成本是不適應(yīng)如今的物流發(fā)展的。

（2）隨機(jī)中立策略SQM。這樣一種策略主要就是把車輛安排在需要調(diào)度區(qū)域的中心位置，一旦出現(xiàn)了需求就可以按照先來先服務(wù)的原則進(jìn)行服務(wù)，而服務(wù)完成以后車輛又重新回到中間位置保證隨時(shí)能夠繼續(xù)提供服務(wù)；或者有新的服務(wù)就繼續(xù)完成最近的服務(wù)需求。這樣一種策略實(shí)際上就是對(duì)FCFS策略的一種提升和完善。

（3）最近服務(wù)策略NN。也就是優(yōu)先針對(duì)最近的服務(wù)進(jìn)行處理，在車輛結(jié)束了服務(wù)以后繼續(xù)不斷地對(duì)最近的服務(wù)需求進(jìn)行處理。但是這樣的一種策略也存在著一定的缺陷。

2.動(dòng)態(tài)環(huán)境下車輛調(diào)度問題的探討

2.1 動(dòng)態(tài)環(huán)境下車輛調(diào)度問題

其實(shí)如今針對(duì)動(dòng)態(tài)背景下的車輛調(diào)度問題的研究還不多，但是動(dòng)態(tài)背景下的車輛調(diào)度問題卻涉及比較多的方面。因?yàn)閷?shí)際生活中車輛的調(diào)度問題可能會(huì)與很多問題產(chǎn)生聯(lián)系，從而讓簡單的調(diào)度計(jì)算變得較為復(fù)雜，一般情況下實(shí)際的車輛調(diào)度過程中主要存在一下的問題：

（1）需求量的預(yù)估不確定性

由于實(shí)際調(diào)度過程中不一定能夠準(zhǔn)確對(duì)需求進(jìn)行精確的預(yù)判，甚至都不能夠?qū)π枨蟮臅r(shí)間進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)估，這樣就會(huì)導(dǎo)致調(diào)度過程中對(duì)車輛運(yùn)行路徑、時(shí)間選擇帶來很多的問題，也就會(huì)導(dǎo)致預(yù)估不準(zhǔn)確從而服務(wù)不能夠完善的問題出現(xiàn)。

（2）車輛、司機(jī)的不確定性

車輛、司機(jī)作為動(dòng)態(tài)背景下車輛調(diào)度中重要的資源和硬件設(shè)施，也存在一定的不確定性，不僅僅需要在調(diào)度過程中考慮客戶的需求，同樣需要考慮設(shè)施配備本身存在的問題，因?yàn)檐囕v的情況可能會(huì)影響到車輛調(diào)度的路徑選擇，而司機(jī)則會(huì)影響到實(shí)際實(shí)行過程中的情況。

（3）網(wǎng)絡(luò)的不確定性

由于動(dòng)態(tài)背景下車輛的調(diào)度必須要依賴于無線的網(wǎng)絡(luò)調(diào)度系統(tǒng)，所以調(diào)度系統(tǒng)的工作情況也會(huì)直接影響到調(diào)度。因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)牟环€(wěn)定性，時(shí)間的不確定性，交通狀況的不確定性，網(wǎng)絡(luò)容量的不確定性都會(huì)給車輛調(diào)度帶來問題。

2.2 車輛調(diào)度的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用

（1）郵件快遞

郵件快遞服務(wù)就是每個(gè)國家都提供的服務(wù)，通過郵件快遞公司在世界各地收集貨物郵件，然后把這些郵件快遞進(jìn)行統(tǒng)一收集以后在限定好的時(shí)間內(nèi)把貨物運(yùn)送到需要的地方，并且保證安全。這就需要在貨物接收的一端把包裹集中起來然后進(jìn)行目的地的分配。在貨物配送的過程中，貨物的配送需求就是動(dòng)態(tài)的，貨物的收集工作一般也需要在當(dāng)天就完成，這就要求收集工作調(diào)度的合理性必須要結(jié)合最短路徑和最少時(shí)間進(jìn)行考慮。

（2）民用的燃料配送

民用燃料的配送工作也是車輛調(diào)度日常應(yīng)用的一種，尤其是建筑供暖的燃料配送需求就是動(dòng)態(tài)需求的一種，每天的室外溫度不同所以需要的燃料就不同，所以燃油配送公司會(huì)根據(jù)每天不同的需求發(fā)送需求，而調(diào)度就必須要實(shí)時(shí)準(zhǔn)備好對(duì)這些需求進(jìn)行處理，及時(shí)的去達(dá)成燃料的配送需求。一般來說都是在燃料消耗完以后實(shí)時(shí)出現(xiàn)的需求，所以這就讓配送車輛的調(diào)度實(shí)時(shí)處于動(dòng)態(tài)的過程中。

（3）出租車

絕大多數(shù)出租車的客戶都是動(dòng)態(tài)的顧客，因?yàn)槌鲎廛囈坏╇x開了中心以后一整天的客戶需求都處于動(dòng)態(tài)之中并且有極高的不確定性，只有少數(shù)的預(yù)約顧客是處于靜態(tài)狀態(tài)。所以如何在動(dòng)態(tài)過程中讓出租的效率更高也是研究的內(nèi)容之一。

（4）緊急服務(wù)

緊急服務(wù)包括報(bào)警、火警、救護(hù)車服務(wù)。根據(jù)定義，所有的顧客都是動(dòng)態(tài)的。大多數(shù)情況下，沒有事先的路線，因?yàn)檎?qǐng)求通常得到服務(wù)后又會(huì)出現(xiàn)一個(gè)新的請(qǐng)求。于是問題就是安排最適當(dāng)?shù)能嚕ɡ缱罱模┓?wù)新的請(qǐng)求。因此安排緊急服務(wù)的方法根據(jù)位置分析來確定車輛和司機(jī)所應(yīng)前往的位置。在加拿大就已經(jīng)有人對(duì)救護(hù)車的合理停放區(qū)域進(jìn)行了研究以保證救護(hù)車能夠?qū)崟r(shí)的進(jìn)行需求的處理。

（5）旅行修理工

一個(gè)典型的例子是電力公司的修理工挨家挨戶地修理電力供應(yīng)中的突然故障。由于故障發(fā)生的突然性，問題呈現(xiàn)出明顯的動(dòng)態(tài)性，通常被歸為動(dòng)態(tài)旅行修理工問題。這樣的一個(gè)問題就是并是動(dòng)態(tài)車輛路徑規(guī)劃問題中得到最廣泛研究的問題之一。

3.利用“3s”構(gòu)件車輛動(dòng)態(tài)調(diào)度的管理系統(tǒng)

如今的車輛調(diào)度管理系統(tǒng)中主要就是應(yīng)用了“3s”的技術(shù)，而“3s”也就是地理信息管理系統(tǒng)GIS，全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)GPS以及移動(dòng)通訊系統(tǒng)GSM組成。

3.1 GIS的應(yīng)用

通過GIS系統(tǒng)的電子地圖，數(shù)據(jù)處理的功能對(duì)需求者的位置進(jìn)行定位，然后收集所有的路線信息，通過信息計(jì)算系統(tǒng)對(duì)車輛調(diào)度的最優(yōu)路徑進(jìn)行選擇和調(diào)度控制。

3.2 GPS的應(yīng)用

GPS則在系統(tǒng)中能夠擔(dān)任一個(gè)實(shí)時(shí)監(jiān)控的功能，結(jié)合GIS系統(tǒng)來實(shí)時(shí)跟蹤車輛的位置信息，跟蹤運(yùn)行的狀態(tài)以便GIS系統(tǒng)能夠及時(shí)的進(jìn)行處理優(yōu)化。

3.3 GSM的應(yīng)用

由于GSM的運(yùn)行成本較低，我國的GSM網(wǎng)絡(luò)建設(shè)也較為完善，所以在動(dòng)態(tài)車輛調(diào)度過程中利用GSM系統(tǒng)的傳輸、接收以及網(wǎng)絡(luò)功能就能夠?qū)崿F(xiàn)完善的調(diào)度控制、監(jiān)控和管理。

4.結(jié)束語

本文只是針對(duì)動(dòng)態(tài)環(huán)境下車輛調(diào)度的問題進(jìn)行簡要的分析與探討，但是實(shí)際上動(dòng)態(tài)環(huán)境下車輛的調(diào)度問題是非常復(fù)雜的，其中還涉及很多的算法問題。如今有關(guān)動(dòng)態(tài)環(huán)境下車輛調(diào)度的算法研究還在不斷地深入進(jìn)行。這其中也發(fā)現(xiàn)一些復(fù)雜的算法應(yīng)用到實(shí)際的工作中時(shí)存在著一些問題，所以動(dòng)態(tài)環(huán)境下車輛調(diào)度系統(tǒng)還有待不斷地完善。但是可以從調(diào)度的響應(yīng)時(shí)間，調(diào)度的時(shí)間作為主要的目標(biāo)，通過研究來減小調(diào)度過程減少的時(shí)間，實(shí)際上就是提高調(diào)度效率的重要途徑。雖然解決時(shí)間問題不能夠解決所有的調(diào)度問題，但是也必須要從廣泛到細(xì)節(jié)，不斷地深入研究完善動(dòng)態(tài)環(huán)境下車輛的調(diào)度問題。

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