【节约里程法例题及详解】在物流与运输管理中,节约里程法(Savings Algorithm) 是一种用于优化配送路线的经典算法。它通过计算不同客户之间的“节约距离”,来确定最优的配送路径,从而降低运输成本和提高效率。
以下是一个典型的节约里程法例题及其详细解答过程,以加表格的形式展示答案。
一、题目描述
某物流公司需要从仓库出发,向4个客户点(A、B、C、D)进行配送。各客户点之间的距离如下表所示(单位:公里):
距离 | A | B | C | D |
A | 0 | 10 | 20 | 15 |
B | 10 | 0 | 12 | 18 |
C | 20 | 12 | 0 | 16 |
D | 15 | 18 | 16 | 0 |
假设所有客户点都必须被访问一次,且车辆从仓库出发,最后返回仓库。请使用节约里程法,找出最短的配送路线。
二、解题思路
1. 计算每对客户之间的节约里程
节约里程 = (仓库到A的距离 + 仓库到B的距离) - (A到B的距离)
2. 按节约里程由大到小排序
选择节约最大的客户对组合进行合并。
3. 构造初始路线
初始时,每个客户单独一条路线,如:仓库 → A → 仓库;仓库 → B → 仓库 等。
4. 合并路线
按照节约里程从高到低的顺序,将可以合并的路线合并,直到无法再合并为止。
三、计算节约里程
首先,我们计算每对客户之间的节约里程。假设仓库到各客户的距离如下:
- 仓库到A:10 km
- 仓库到B:12 km
- 仓库到C:15 km
- 仓库到D:14 km
根据公式:
- 节约里程AB = (10 + 12) - 10 = 12
- 节约里程AC = (10 + 15) - 20 = 5
- 节约里程AD = (10 + 14) - 15 = 9
- 节约里程BC = (12 + 15) - 12 = 15
- 节约里程BD = (12 + 14) - 18 = 8
- 节约里程CD = (15 + 14) - 16 = 13
四、节约里程排序
客户对 | 节约里程 |
BC | 15 |
CD | 13 |
AB | 12 |
AD | 9 |
BD | 8 |
AC | 5 |
五、构建路线
初始路线:
- 路线1:仓库 → A → 仓库
- 路线2:仓库 → B → 仓库
- 路线3:仓库 → C → 仓库
- 路线4:仓库 → D → 仓库
按节约里程从高到低依次尝试合并:
1. 合并B和C(节约15)
合并后路线:仓库 → B → C → 仓库
总距离:12 + 12 + 15 = 39 km
2. 合并C和D(节约13)
当前路线为:仓库 → B → C → 仓库
可否与D合并?
路线1:仓库 → B → C → D → 仓库
总距离:12 + 12 + 16 + 14 = 54 km
原路线总距离:12 + 15 + 14 = 41 km
合并后比原路线多出 13 km,不可合并。
3. 合并A和B(节约12)
当前路线为:仓库 → B → C → 仓库
合并A后:仓库 → A → B → C → 仓库
总距离:10 + 10 + 12 + 15 = 47 km
原路线总距离:12 + 15 = 27 km
合并后增加 20 km,不可合并。
4. 合并A和D(节约9)
当前路线为:仓库 → B → C → 仓库
合并A和D:仓库 → A → D → B → C → 仓库
总距离:10 + 15 + 18 + 12 + 15 = 70 km
不可合并。
5. 合并B和D(节约8)
当前路线为:仓库 → B → C → 仓库
合并D:仓库 → B → D → C → 仓库
总距离:12 + 18 + 16 + 15 = 61 km
原路线:12 + 15 = 27 km
不可合并。
6. 合并A和C(节约5)
合并后路线:仓库 → A → C → 仓库
总距离:10 + 20 + 15 = 45 km
原路线:10 + 15 = 25 km
不可合并。
六、最终结果
经过多次尝试,最佳合并方式为:
- 仓库 → B → C → 仓库(节约15 km)
其他客户点无法有效合并,因此最终配送路线为:
路线 | 路径 | 总距离(km) |
1 | 仓库 → B → C → 仓库 | 39 |
2 | 仓库 → A → 仓库 | 20 |
3 | 仓库 → D → 仓库 | 28 |
七、总结
通过节约里程法,我们能够有效地优化配送路线,减少不必要的行驶距离。本例中,B和C的合并是最优选择,节省了15公里。其他客户点因合并后总距离增加,未能加入同一路线。
该方法适用于客户数量较少、配送范围较集中的场景,是物流调度中常用的工具之一。