数学建模路线规划问题

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数学建模路线规划问题范文第1篇

自智慧城市的概念提出之后，国内已经在智慧城市的基础设施建立等方面进行了大量工作，相对于国外在智慧城市方面的保守，中国相关城市建设的步伐正在加快、加大。基于这一大趋势，IBM将在中国继续进行智慧城市领域的洞察和建设，并通过“慧典先锋计划”为未来建设成世界一流的智慧城市奠定基础。该计划旨在通过整合全球可复用的最佳实践模型，以及适用于不同行业和信息化水平的IBM解决方案，为市民和企业提供最佳的智慧城市软件和服务支持，从而全面促进全国建设具有国际化水平的智慧城市，真正提高城市居民的生活质量，提升城市运营效率。IBM大中华区方案软件集团总经理夏然表示，IBM不仅将为加入计划的城市进行水利、交通，电力等单个领域进行规划，还将思考城市未来五年、十年之后的整体发展，将各个单独的领域连接成网，真正建成“智慧的城市”。

对于IBM来说，未来的主要发展方向包括技术、区域、解决方案等几个方面：一是云计算，二是BAO（业务分析洞察），三是智慧地球（包括智慧城市），四是新兴市场。其中，智慧地球和智慧城市是IBM在中国区重点投入的一大领域。

IBM于2009年正式推出“智慧的地球”这一理念，并始终致力于通过推动智慧城市建设将这一理念付诸实践。如今，IBM软件集团已积累了深入的研发洞察和丰富的最佳实践，并凭借整体规划设计、关键技术和实施保证这三大优势，源源不断的将领先的智慧城市解决方案推广至世界各地，引领全球城市与合作伙伴抓住经济发展的新机遇，迈入智慧城市发展的新阶段。

开放的、公共的整合性平台

智慧城市不是机房的拼凑，也不是简单的传感叠加，而是代表了城市的定位和未来的发展方向，需要强大的团队帮助政府做好城市的发展蓝图，为城市做好整体规划设计，开放的、可持续性的平台是基础。

IBM软件集团大中华区智慧城市行业产品总经理孙崇腾表示，IBM提供的智慧城市运营平台是一个开放的、公共的平台，除IBM本身的软件和应用能够搭建外，相关合作伙伴同样可以加入该平台，共同打造智慧城市生态环境。可以看出，IBM强调的是整合性和可持续性，对于每一个项目，都会预留出更高框架和向外扩展的接口。“不同于为某一城市或某一原因而进行的智慧城市建设，IBM能够在IOC的基础平台上，除了建造智慧交通、智慧水、应急管理、运营中心等外，通过整体的平台把所有的信息进行交叉整合，搭建真正的智慧城市。”IBM软件集团大中华区软件解决方案技术总经理刘咏梅这样说。

同时，IBM的软件和架构具有统一的开发模型、统一的KPI关键指标考核和相应的统一事件管理等，基于这样的前提和标准，开发智慧城市应用的速度将具有高速、高质量的保障。

以智慧交通中的停车为例，IBM一方面会根据整个城市的传感器，将城市交通的流量、状况进行统一的整合分析，而后对交通模型进行准确预测。如根据过去城市的不同地带、道路状况、公司分布、车流量情况进行建模，之后准确预测到目前和和未来几小时之内的交通堵塞情况。其中，首先IBM会根据居民的分布状况和出行数据对公交出行进行建模，对国内外公交公司的路线规划、调度安排做出优化；其次，通过这些信息的，让城市市民能够更好地选择出行路线；第三，对于一些针对堵塞情况进行收费的城市，通过的数据调整收费程度并进行出行指导。

整合、预测与协调

在美国的一些城市，通过智慧城市的建设，一些贩卖人口、绑架儿童的案件能够实现7分钟内警察到场，47分钟之内实现案件侦破，而这一数字的背后正是智慧城市的关键技术在起作用。

在IBM，智慧城市的建设程序为：首先，整合数据，其次，进行预测，第三协调所有资源，这里的每一步都包含相应的核心技术。IBM软件集团解决方案部全球开发总经理沈丽琴告诉记者，其中大规模数据的整合，是IBM积累已久的关键优势；分析和预测的能力需要IBM能够根据数据进行分析预测；协调各个资源实际上就是基于一个技术平台，不断进行资源的整合和知识的积累。

从模型的角度，一方面，纯粹的数学建模是IBM的关键优势另一方面，针对于某一个专业行业的领域建模，IBM得益于全球的标准化组织，但更多的得益于IBM在多领域的多年积累。多年来，IBM在进行人才储备的同时，吸引了大量行业专家，其对于行业的理解能够帮助IBM更好地处理好行业性的解决方案。第三，从验证的角度来讲，对于一些非常复杂的数学建模问题，IBM会连同愿意创新和尝试新技术的城市和公司共同合作，在数据和模型的交互中不断完善建模方案，最终变成解决方案的一部分。结合以上几个方面的内容，就形成了IBM进行智慧城市建设解决方案。

安全、可控的实施保证

安全可靠、自主可控，这大概是很多城市进行智慧城市建设时最大的疑问之一。从技术的角度来看，IBM在下层的技术和中间件方面已经拥有相当成熟的技术，并推出了一系列解决方案，包括对于信息传输的安全，用户的管理、不同的人群和不同的接口管理等。“实际上就是在具体项目的实施过程当中，应用已有的技术进行用户和信息安全方面的配置和管理。”沈丽琴解释说。对IBM来说，IBM本身并不接触和运营这些数据，而是通过本地合作伙伴或本地政府部门进行实施和运营，以帮助其获得安全资质的认证。

这其中也反映出在打造智慧城市的过程中，如在某应急指挥系统、运营中心等的建设中，IBM的用户更关心的是不同级别的人需求并得到何种信息，这是安全问题的首位：而相应的，IBM就要针对这一点，不仅提供先进的技术和解决方案架构，还要建立管理规范，以保证用户对于决策信息分层等安全问题的需求。

智慧动力推动智慧城市升级

基于本次全新推出的IBM智慧城市“慧典先锋计划”，结合以上三大优势，IBM软件集团将针对当下与即将实施的智慧城市发展工程，注入以下五大智慧源动力，全面推动城市智慧化发展进入崭新阶段。

促进经济发展：通过IBM在全球的影响力。帮助当地政府招商引资，在电信及信息化基础设施领域的投资下，带动当地产业发展。

改善产业结构：凭借前沿的技术，帮助当地企业把握新一轮科技创新和信息产业浪潮中产业结构调整的机遇，促进产业结构升级与节能减排。

改善民生、提高就业率：通过对城市的数字网络化管理，为城市提供创新型服务模式，创造更多就业机会，提高市民生活质量。

提高执政效率、提升城市管理水平：通过电子政务建设，提升工作效率，提高依法行政能力，建设透明、高效，廉政的政府。

数学建模路线规划问题范文第2篇

中国加入WTO后，烟草行业为确保行业的可持续发展，国家烟草系统推出工商分离和以地级市公司为市场运作主体的政策。广东地级烟草公司就相应转型为当地唯一的烟草销售企业，负责向本地的零售户进行卷烟销售和配送工作，打破以往各县公司各自为战的局面，形成业务的大整合，建设“一库制”，实施卷烟集中配送，建立优质、高效、低成本的物流体系。

根据全国烟草由国家专卖、电话访销、集中配送到各零售的业务特点。建立现代配送调度指挥系统、发展智能配送、实现配送过程管理的实时监控以及开展电子商务是烟草商业企业物流系统的核心。目前在国内，配送车辆的调度主要采用凭经验办事的人工调度方式，配送线路优化应用软件少、界面单调，并且主要应用集中在基本的网络优化和一般的数据库管理，对货物配送及线路的优化则几乎为零。而在发达国家，配送系统的智能化早已取得了积极的成果。目前广东清远烟草商业公司（以下简称清远烟草）借鉴国内外的先进经验，自行组织建设配送智能调度系统，以“优质、高效、低成本”为目标，以“最佳行驶里程、最佳工作时间、最佳车辆配置”为标准，不断完善。

智能调度系统的出发点

在应用智能调度系统之前，清远烟草与国内多数的烟草企业的物流配送一样，仍依赖于人工经验并采用人工安排的方式，效率很大程度上取决于驾驶员对道路的熟悉程度，配送线路的分配受到许多限制。同时由于驾驶员的送货习惯等种种因素以致线路内行走路线过长，线路和线路之间送货的户数和数量也不平衡。这些情况往往导致企业运输资源无法充分利用，运行成本过高，无法满足客户要求。

配送车辆采用的调度方法主要采用分区配送和分线路配送两种方式。分区配送的优点是便于管理;客户和配送员相对固定，客户关系好，对配送员的要求低，只要熟悉自己的辖区就可以胜任。分区配送缺点是客户送户的次序的随意性比较大，成本很难控制;客户的需求的不定性，易产生配送员工作时间的不均衡;对在区域边缘的客户易产生“望车兴叹”的问题。

分线路配送的优点是便于管理，相对成本降低;客户和配送员相对固定，运作简单。 分线路配送缺点是市区内的零售网点不能很好的运用这种模式;路线规划是经验数据，相对不合理。

长期以来，清远烟草都需要一种经济性较好，能随时确定配送车量其瞬间位置并保证其执行任务期间安全的监测手段，以便实施有效的管理、调遣和援救。传统的安全防范报警系统仅能为固定目标提供服务，而对移动用户，就显得无能为力。传统用于交通管理系统的设备主要是无线电通信设备，由调度中心向车辆驾驶员发出调度命令，驾驶员只能根据自己的判断说出车辆所在的大概位置，而在生疏地带或在夜间则无法确认自己的方位甚至迷路。因此建立一套能够对移动目标进行实时监控调度和统一管理的信息管理系统显得尤为必要。

新调度系统的三个特点

优化配送路线，自动排单。综合考虑零售网点地理分布、道路交通（如道路单双行、禁行、隔离带等）、卸货服务时间、车辆行驶速度等多种因素，系统根据优化目标的要求，在模型的帮助下进行自动排单，制定优化的配送路线。

打破卷烟配送行政区划，实现更优的配送分区管理方案。打破原有行政区划限制，综合考虑道路、桥梁、时间、配送距离等因素，通过智能调度系统的物流仿真功能进行动态计算，输出多个可行方案，从中优选出最佳的配送分区方案。

与GPS系统和短信平台优化集成。实现调度更加便捷、高效，强化配送车辆的监管与考核，为考核提供依据，保证管理制度健全化，建立适应烟草流通行业特点的车辆配送与调度系统。通过对车辆的调度、跟踪与管理，实现了专卖稽查、访销、配送整体流程的实时监控和动态调度。短信平台用于及时信息给零售户，实现预先提示。

因此，烟草的智能调度实际上是一个集配送模式、运力资源、产品、仓储能力的综合物流的优化过程。实质是应用现代信息技术对目前卷烟供应链加以改造，导入现代物流管理理念和方法，综合运用数学建模、商业智能、GIS、GPS、GPRS、智能手机、互联网技术、短信群发平台等信息化手段和技术，将业务分区、访销、配送计划、分拣、单证、配送过程监控、绩效分析等流程进行优化和重组，使整个流程顺畅，实现全程指令和过程控制;建立一条适合本地区实际状况的高效、节约型供应链管理新模式。

智能调度系统的实施过程

周密准备，建立详实准确的配送基础数据库。智能调度系统的基础工作就是建立配送基础数据库，实现配送全过程的数字化。精确测定全部零售户的位置和卸货停留时间。采用PDA跟车实地测量的方法，用专业的GPS定点程序为每个零售户进行定点，同时将卸货停留时间也进行了测定。为确保精确度，至少需要测量三遍。

配送作业时间审计表。以车辆离开物流中心为界，分为两种表格:其一是从电话访销到分拣完成的时间表，其二是详细了解每辆车在每天是如何进行实际操作的，装车、卸货等环节的工作时间如何分配，会遇到哪些具体问题，这些问题对配送执行过程的影响有多大。

道路通行状况的测定。在实地测量过程中，PDA将车辆在配送过程中实际的行驶速度进行了测量和记录;通过专业的数据分析，提取道路的连通性、可否转弯、每个路段可否左右送货的信息和每个路段的通行速度;建立本地区配送道路信息数据库;

综上所述，应用GIS技术对以上信息进行整理加工，构建了涵盖清远全市19000平方公里、近10000个零售户的销售网络拓扑数据库，进而与清远市配送道路信息数据库合并为清远市配送基础数据库，用数字来描述每个配送作业环节，将各环节的具体操作转换为作业速度和所需的工作时间，使整个配送过程数字化。

运用优化模型进行动态仿真运算，从多个可行方案中优选最佳方案。智能调度系统提供一整套的优化模型与分析工具，需要综合考虑以下因素:

优化目标路径:实现配送成本最低、行驶里程最短

客户的要求:营业时间段、准时送达、紧急程度

实际交通条件的要求:单双行、车辆通行限制、转弯限制、隔离带（可否左右卸货）、封路区域等

车辆的要求:考虑车辆装载量、容积的限度

驾驶员的要求:工作时间、午餐时间、加班时间

配送成本:人员工资福利、固定费用、行驶费用、加班费用等

分拣和报表的要求:送达的时间进度表和装车顺序

将配送数据导入系统，由优化模型进行动态运算得到新的分区方案，经过业务管理人员对分区方案的理论探讨与认可，又经过实践检验加以完善，最终确定了新的分区方案。

用信息化技术将整个配送管理过程全部连接起来，对配送进行过程控制和管理，实现高度的信息共享，不能有任何信息断环和信息孤岛，这样才能确保整个配送过程的一气呵成。实现科学分区、智能调度、按送货顺序进行分拣、打印报表和开展配送作业，使整个流程顺畅。具体来说，短信网关、互联网固定IP地址、GPRS、内部网等通讯手段和设施必须齐备。其中，短信网关的作用在于与零售户的及时信息互通，预先通告;智能手机采用GPRS技术与调度中心进行实时在线信息交流，互联网固定IP地址为这些车辆提供一个信息链接的目标和指引。其他配套设备和设施确保了信息技术覆盖整个配送管理全过程。另外，由于烟草车辆每天配送的零售户数量众多，在动态调度的基础上，需增强调度模版管理模式，在追求节约效果的同时也需关注执行性的问题，收获最佳的方案。

应用效果与投资回报

大幅降低了作业成本。应用智能调度系统，从节省车辆和行驶里程的角度计算:配送成本下降20%，至少节省了5辆运输车，每辆车每年的总费用约为15万元，则每年节省的直接经济效益达75万元。随着系统的不断深入，节省空间还将更大。

提升了客户服务质量。优质服务直接使近万家零售户受益，节省他们的时间。清远烟草服务近万名零售户，应用智能调度系统后可以根据市场和客户的变化做出迅速的调整，可以为不同的客户提供差异化的服务。同时，以短信方式将第二天预计送达的时间和司机、联络方式通知客户，使配送服务更加专业、更加准时，提高客户的满意度。

管理效率的提升。整个流程更顺畅，高效与稳定，同时可根据市场的变化及时做出针对性的调整;对配送成本可以进行精确核算。物流管理的效率，以及整个流程的工作效率都得到了提升。同时，高效管理减少了调度人员的数量和对其经验的倚赖，实现科学考核和精细化管理。

车辆的实时监控与管理。在调度中心的电脑上，管理人员可随时掌握每台运输车现在什么地方，在每台车上，当天的送货线路已经存贮在车载电脑上，送货顺序、每个客户的具置清楚地标出，行车指南告知司机怎么走更合理，即使是新司机也可以马上开展工作。