考虑温层和冷媒装载约束的冷链商品三维多箱型装箱问题研究

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作   者：

沈倪;  夏佳楠;  马弘;  刘雨; 

作者机构：

浙江大学管理学院; 

关键词：

构造型启发式算法;  三维多箱型装箱问题;  温度敏感商品;  冷链物流; 

期刊名称：

系统工程理论与实践

i s s n：

1000-6788

年卷期：

2025 年 45 卷 002 期

页   码：

685-701

摘   要：

在冷链物流企业装箱作业中,不仅需要满足传统装箱问题中所涉及的空间约束,同时也需要满足不同商品存放时的温度要求.在实际作业中,不同的商品具有不同的装箱温层区间,温层区间不相交的商品不能被装入同一个箱子.为维持运输中温度的稳定,需在箱内装入一定数量的冷媒,而这又会影响到箱内可装载的空间,对成本产生不利影响.为解决这一挑战,本文研究带有温层和冷媒装载约束的冷链商品三维多箱型装箱问题,综合考虑了冷媒、箱子、运输三项成本并给出其数学规划模型,同时设计了三种用于求解该问题的启发式算法.本文基于一大型电商物流企业的真实订单数据,改造生成了不同规模的测试算例以检验各算法的表现.数值实验结果表明,所提出的三种算法都能在合理的时间内给出该问题的较优解.通过与各算例最优解的下界比较,发现基于物品分组的启发式算法求得的平均成本距下界最近,但求解速度较慢.求解速度最快的为结合模拟退火的基于极端点法的构造型启发式算法,但其在大规模测试算例上的表现要差于其他两种算法.通过进一步对比分析三种算法的适用场景,能够为企业提供管理见解与启示,有望改善冷链物流企业的实际装箱操作流程.