基于电动汽车的物流配送优化问题研究

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　　摘 要：伴随着资源短缺现象以及环境污染现象不断加深，现阶段世界范围内都开始推广电动汽车，但电动汽车的物流配送优化方面，却存在有一定的问题。基于此，本文针对电动汽车物流配送优化现存的问题进行分析，同时结合一些有效的手段，为电动汽车的实际发展与建设做出一定的参考，促进我国电动汽车物流配送的质量不断提升。
　　关键词：物流配送;电动汽车;调度优化
　　近些年来我国在电动汽车方面发展较为迅速，不仅有大量的企业研制和开发电动汽車事业，同时在实际的应用过程当中，电动汽车也因其低能耗、少污染、小噪声等特点受到了市场的欢迎。但是电动汽车在物流配送优化方面却存在着一些影响到发展的问题，这些问题需要及时进行解决，才能够保证我国未来电动汽车能够拥有更好的发展。
　　1 电动汽车车辆调度优化问题
　　1.1 电动汽车车辆调度问题
　　电动汽车在物流配送中占据了十分重要的地位，现阶段日常物流活动中，电动汽车已经逐渐代替传统内燃机汽车，成为了配送行业的主要研究对象，为了能够构建出更加合理的电动汽车物流使用环境，就必须要清除认知到现阶段电动汽车的车辆调度问题。电动汽车的车辆调度，首先是在电动汽车的车辆调度方面，车辆的路径问题主要针对的是大量分散的客户点环境中，必须要保证一定约束条件下，车辆配送的路径可以实现最优的优化目标。目前在车辆路径的问题当中，约束条件主要包含了客户需求量、电动汽车配送车辆的自身载重量以及服务的时间窗等，最优目标则是体现在了总费用较小、总里程较短以及车辆使用数量较小这些方面。电动汽车车辆调度问题，实际上和电动汽车自身的劣势存在着一定的联系。
　　电动汽车虽然相较于传统汽车，拥有能耗小、污染少等特点，但是目前，电动汽车的缺点也较多，主要体现在了以下几点：①电动汽车电池的续航能力不足，一些配送车辆在配送的途中需要绕道去更换电池或者补充电量，这样才能够进行接下来的配送工作。②电动汽车到的充电时间较长，而传统的汽车能够使用几分钟就充满油箱，电动汽车因此在效率方面导致时间成本过高。③电动汽车目前仍旧没有实现全范围的覆盖，导致了充电和配电的配套设施并不健全，很多电动汽车因此使用的范围受到了严重的制约。
　　1.2 电动汽车车辆路径规划问题
　　目前，我国的电商产业发展已经位居世界前列，在这一基础之上，物流业的发展也迎来了高速期，我国现阶段的各个城市也以电动汽车逐渐代替了传统的汽车。例如早在2014年，天津的申通、全峰、中通以及德邦这四家快递物流公司就一次性采购了300辆电动车，以此代替传统的汽车物流。在大力发展的环境之下，电动汽车车辆路径规划的问题也显得更加重要。
　　电动汽车的配送物流工作，需要在有效进行路径的规划下，才可以保证实际应用的效率。电动汽车的配送环节，需要大量的复杂调度，才能够保证电动汽车的效率以及运行的质量。目前开展电动汽车物流配送调度模型构建时，一般也采用了混合整数规划模型，保证以车流作为基础，同时覆盖了物流的内容，借助传统汽车的物流配送研究方式，调查电动汽车的实际使用状况。为了保证电动汽车的实际应用效率，运输汽车规划应该选择合理的配送路线，保证社会和企业都会获得良好的效益。但是现阶段提升电动汽车技术的可能性较小，因此需要加大研究的投入力度，同时还应该更好体现出电动汽车的优势，拉开电动汽车和传统汽车物流配送差距，以此提升电动汽车物流配送的地位，带动国内电动汽车配送的整体质量不断提升。
　　最后，现阶段电动汽车在物流规划方面出现的问题，还体现在了相关研究方法使用不恰当的现象。实际的模型构建，必须要结合本地的物流状况以及人口情况，例如在三线城市进行电动汽车物流配送的优化路径工作，不可以完全照抄一线城市的规划活动，而是要具有自身的特色，保证选择合适的电动汽车作为配送车辆，同时在本地的城市路线基础之上开展科学的规划。
　　2 解决电动汽车物流配送优化问题有效策略
　　2.1 电动汽车物流配送问题智能算法
　　现阶段电动汽车物流配送路径优化问题的求解方法不止一个，并且业内很多相关的研究人员都已经了解到了电动汽车以及传统内燃机汽车在路径优化方向的区别，以此来构建出不同的算法，进行有效的改进，保证解决新问题[1]。电动汽车物流配送问题的智能算法研究，一般都是要结合本地区的电动汽车物流配送使用经验，同时还要结合现阶段我国的国情做出判断。在传统的方式下，车辆路径优化的算法主要分成了三个种类，分别为精确求解算法、经典元启发式算法以及现代元启发式算法。这三种算法从本质上来讲都具有自身的优势，可以结合电动汽车在实际运送过程当中的一些复杂状况进行解释。但是，目前应用最为广泛的方法还是启发式算法，这类算法可以针对绿色车辆的路径问题进行分析，代替传统内燃机来了解到电力供应能量的环境下车辆行驶的质量。
　　电动汽车在实际物流配送的过程当中，路径优化问题有很多智能求解算法，其中使用效果较好的还有自适应大邻域搜索算法，这类算法更加符合电动汽车物流路径优化的现状，可以有效展示出速度快、质量高的特点。很多研究人员普遍采用引入启发式删除型与插入型算子的方法，来构建出可供工作使用的寻优邻域。并且，所建立的目标函数也是一个集中了速度、坡度乃至货物荷载分布能量消耗的函数，使用充电站常见的车队规模以及混合车辆路径。
　　2.2 电动汽车服务设施选址
　　在电动汽车物流配送行业当中，优化服务设施的选址首要的是了解到未来一阶段内的物流行业变动趋势。[2]我国当前总体来说，物流行业呈迅猛发展的趋势，在这种环境下，电动汽车的相关服务设施，应该能够满足未来三到五年内的车辆数量增加状况，满足未来车辆的实际使用状况。一般情况下EV服务设施的建设需要大量的成本，并且还要考虑到电力资源以及土地资源等，在这些问题下，应该结合一些成功的经验，有效保证选址的长期有效性。 　　现阶段使用的充/换电站布局优化方式，主要分为三种模型，分别为点需求模型、路径需求模型以及流量需求模型，这三种模型结构各自有自身的侧重点，应该选择最优方案，保证时间最少、费用较小且效率较高，构建出综合目标函数为基础的充电站布局优化模型。同時，还要考量到电池换电站内部的设施优化问题。内部设施的成本也站到了很大的比重，结合电池最大行程、车辆模型以及选址地区的服务能力等综合情况，才能够最初最优的判断。
　　2.3 电动汽车智能充电策略
　　为了有效提升电动汽车的物流配送优化状况，还需要从电动汽车的智能充电策略方面入手，保证客户可以更好更快地获得配送物流服务。电动汽车的只能充电策略首先体现在了电动汽车的充电和换电模式方面。电动汽车的电池质量也在不断提升，电池的容量以及单位电能行驶的路途也在不断的提升，以此能够有效地提升电动汽车的使用效率。现阶段已经研制出了快速充电模式，利用更少的时间实现更高的服务质量。在计算机中可以针对车辆进行蒙特卡洛方法的模拟，模拟车辆的行驶状况以及电池电量的变化状况，构建出一个城市区域内部的换电站布点方案。
　　最后，还应该有效利用智能充电的策略，保证使用车辆动态网络系统模型，在面临较多车辆排队等候充电的状况时，也能够合理安排车辆的充电顺序，并且规划有效的充电路径，防止造成拥堵的现象。
　　3 电动汽车物流配送优化展望
　　相较于传统的内燃机汽车来说，电动汽车物流配送优化主要体现在了汽车的本身能耗、排污以及各种充电站的规划方面。[3]目前，我国已经配备了一部分的电动汽车充电站，同时在很多城市也形成了严格合理的电动汽车物流配送方案，这样可以有效地保证服务设施的选址和规划工作质量。但是在实际应用过程当中，未来很长一段时间内，仍旧需要解决各种现阶段无法解决的问题。例如，扩大电动汽车物流配送优化的范围，以及解决电动汽车的使用效率问题。
　　在未来还需要着重培养电动汽车研究的相关人才，保证使用各种新型的汽车，例如AI智能汽车、无人驾驶汽车以及混合动力型汽车等，综合进行物流配送工作。保证城市间的长途配送问题也能够得到有效解决，同时使用混合驱动力的汽车，使其集成了传统汽车和电动汽车二者的优势，实现更高水平的配送。
　　4 结论
　　综上所述，现阶段我国的电动汽车应用能够有效解决一些能源以及环境方面的问题，但是电动汽车的使用并不是完美的，要结合现阶段在物流配送方面的困境进行解决，从而扩大电动汽车的使用范围和应用效率，为电动汽车的实际发展，奠定良好的基础，降低交通带来的污染，创造更加和谐和美好的社会。
　　参考文献：
　　[1]李敏.基于差异化充电的城市电动物流车配送优化研究[D].北京交通大学，2018.
　　[2]祝黎敏.基于电动汽车的城市物流配送路径规划问题研究[D].浙江理工大学，2018.
　　[3]邵赛.纯电动物流车运营特性分析及配送路径优化问题研究[D].北京交通大学，2017.
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