基于TransCAD的乌鲁木齐市社区蔬菜直销统一配送路径优化研究

摘 要：文章以乌鲁木齐市社区蔬菜直销统一配送路径优化为研究对象，在简述软件TransCAD功能的基础上，提出了一套操作方便的蔬菜直销统一配送路径优化方案，并以乌鲁木齐市沙依巴克区社区蔬菜直销店运营基础数据为例，通过求解和比较，验证了所提方案的有效性和优越性。

关键词：蔬菜直销；统一配送；路径优化；TransCAD

中图分类号：F252.14 文献标识码：A

自2010年9月起，乌鲁木齐市通过政府搭建平台，企业运行开展，社区出人出力，成功探索出一种新的蔬菜销售模式——社区蔬菜直销，这一举措的最终目的是为了有效平抑菜价，保证市民能就近买上低价蔬菜。与2010年相比，2011年乌鲁木齐CPI上涨了4.5%，低于全国5.4%和新疆5.9%的涨幅，在全疆各地居民消费价格指数涨幅排名中处于末位。乌鲁木齐市低位运行的菜价，明显拉低了CPI，这应归功于乌鲁木齐市社区蔬菜直销模式的推广。预计今年，新疆会推进建设2 000个社区蔬菜直销店。

乌鲁木齐市社区蔬菜直销配送中心目前基本实现了蔬菜的统一采购，每日可以保质保量为各社区直销菜店组货，但是做不到为各菜店统一配送蔬菜。主要是因为各社区蔬菜直销配送中心认为蔬菜统一配送路径复杂、服务次数多、配送成本高，所以现在依然是各菜店负责人自己开车或租车去配送中心取菜。本文将TransCAD软件运用于乌鲁木齐市社区蔬菜直销统一配送路径优化问题研究中，以沙依巴克区为例，提供了一套方便可行的蔬菜统一配送路径设计的实施方案，为全面推行乌鲁木齐市社区蔬菜直销的统一管理提供科学的参考依据。

1 TransCAD软件功能简介

TransCAD软件系统是由美国Caliper公司开发的，将地理信息系统（Geography Information System， GIS）同规划模型、物流应用程序充分结合起来的软件，旨在帮助交通运输专业人员接收、分析、处理、可视化各种交通运输信息和地理数据[1]。TransCAD软件是建立交通信息和决策支持系统的理想工具；也可作为构建复杂的交通分析、运筹学和数据统计模型的辅助工具[2]。

TransCAD软件提供了解决各种交通问题的多种功能模型，包括网络分析模型、路径选择和物流模型、交通运输需求预测模型、分区与定位模型等。作为一种先进的地理信息系统软件，TransCAD可以生成地图，建立和维护地理数据库，进行多种空间分析，其独特的显示技术可以制作清晰、高质量的路线图[3-4]。

2 基于TransCAD的社区蔬菜直销统一配送路径优化实现步骤

本文以乌鲁木齐市沙依巴克区已经建成投入运营的66家社区蔬菜直销店为例，在符合同一条路线上所有蔬菜配送需求量总和不大于一辆配送车的额定载重量，达到出行距离、出行时间最小化的前提条件下，解决蔬菜从单一配送中心统一配送至各家社区直销店的路径优化问题。

2.1 社区蔬菜直销统一配送网络的创建

在地图上以乌鲁木齐市沙依巴克区民之乐社区蔬菜直销配送中心为核心截取蔬菜统一配送区域（如图1所示），添加配送中心和各社区蔬菜直销店图层数据，标识出具体的配送中心和直销菜店的位置，导出并保存配送中心及社区蔬菜直销店图层的地理文件。

打开软件导出的标准地理文件，添加社区菜店、配送中心图层。以路网层作为工作层，选择Dataview-Modify Table为该层设置添加Speed、Time字段信息，字段类型分别设置为Real（4byte）、Real（8byte），如图2所示。

社区菜店图层需要添加Open Time、Close Time、Fixed Time、Unit Time、Demand等字段，配送中心图层添加Open Time、Close Time等字段，并分别添加字段属性，如图3所示。

TransCAD软件将网络定义为一组节点和连线构成，节点是网络中流通开始、分流及结束的位置，连线是网络中连接节点的通道。将社区蔬菜配送中心、各直销店图层及相关路网图层信息内容选定，点击Networks/Paths-Create功能菜单，可以生成社区蔬菜统一配送路径网络。

2.2 社区蔬菜直销配送车辆路径功能参数设置

蔬菜直销配送车辆路径功能参数设置主要是对配送车辆运行的站点、路径、车辆、距离进行参数设定，利用TransCAD软件Routing/logistics—Vehicle Routing功能完成参数设置，做出合理的蔬菜统一配送路径。

依次完成Mode标签的设置，在Select an Operation Mode中选择Delivery按钮。Depot标签设置应选择社区蔬菜配送中心图层的所有特征，将配送中心图层中Name、Open time、Close time与选项范围对应。Stop标签设置需要包含社区直销菜店图层中的Open time、Close time、Fixed time、Unit time、Delivery demand信息设置。Matrix标签设置应点击Create Routing Matrix，生成车辆路径Result Summary，完成矩阵加载，生成社区蔬菜配送中心与各直销菜店之间的最短距离矩阵。在Vehicle标签下点击Create Vehicle Table新建车辆信息表，打开Create/Edit Vehicle Table对话框，Type表示车辆类型，Capacity表示运输车辆的承载能力，No.Vehs表示车辆数， Cost表示每公里的运输成本。点击Add Record添加车辆信息，软件可以生成配送车辆数据信息表格，如图4所示。

2.3 社区蔬菜直销配送车辆路径优化结果

社区蔬菜直销配送车辆路径功能参数设置完成后，进行Routing Matrix和Route Table配置后即可生成社区蔬菜直销统一配送路径报告表（如图5所示）及配送路径图（如图6所示）。

3 乌鲁木齐市社区蔬菜直销统一配送路径优化结果分析

由图6所示，所有社区蔬菜直销配送车辆从配送中心出发，配送完毕之后回到配送中心，用不同颜色标示不同蔬菜直销配送路径。根据配送路径报告可以整理出各条蔬菜直销统一配送路径服务的社区菜店数量、配送服务时间、出行距离，如表1所示。各条配送路线均可以在9：40之前完成配送任务，符合乌鲁木齐市政府规定社区蔬菜直销店必须在上午10点前开门营业的要求。

实施社区蔬菜直销统一配送方案，可以有效缓解配送中心周边交通拥堵。蔬菜统一配送时间包括配送路径行驶时间、社区直销菜店卸货服务时间及缓冲时间。各直销菜店负责人自提蔬菜消耗时间涉及菜店往返配送中心途中行驶时间、至配送中心验货、装货及办理相关手续时间以及缓冲时间。本文选取30km/h作为（下转第41页）