摘 要

本文在校区快递配送规划的问题上，选择将路径规划问题与地理信息系统GIS相结合，将抽象的数学问题转换到空间模型中，并载入现实校区中真实的路网数据，建筑位置信息，及快递件数目等属性，生成校区的矢量地图，并借助p-median模型选址和最短路径规划两种数学模型思想，在ArcGIS软件中进行网络数据层分析，得到最佳快递中心选址和配送的最短路径。

论文主要研究了校区快递配送规划的选址问题及路径规划问题，依托地理信息系统GIS，使求解更快捷且真实可靠。同时最佳的选址和最短的配送路径具有经济型和环保性意义。

关键词：配送中心选址；p-median模型；GIS；最短路径

Abstract

In this paper, the path planning problem is combined with the geographic information system GIS to transform the abstract mathematical problem into the spatial model and load the real road network data, the building location information, And the number of express delivery and other attributes to generate the campus vector map, And the mathematical model of p - median model location and shortest path planning ,in the ArcGIS software for network data analysis, the best courier center location and distribution of the shortest path.

This paper mainly studies the site selection problem and route planning problem of campus express delivery planning, and makes the solution more efficient and reliable than GIS. While the best location and the shortest delivery path are economically and environmentally friendly.

Key Words：Distribution center location; P-median model; GIS; shortest path

目 录

第1章 绪论 1

1.1 研究背景及意义 1

1.1.1 研究背景 1

1.1.2 研究意义 2

1.2 国内外研究现状 3

1.3 研究内容及目的 3

1.4 本文的组织结构 4

第2章 区域快递配送和GIS技术 5

2.1 区域快递配送概述 5

2.1.1 配送中心选址 5

2.1.2 配送路径规划 5

2.2 GIS技术概述 6

2.2.1 GIS技术定义 6

2.2.2 GIS的功能 7

2.2.3 GIS软件 7

2.3 基于GIS的区域快递配送 8

2.3.1 VRP问题模型 8

2.3.2 基于GIS的VRP问题 8

第3章 快递配送中心的选址问题研究 10

3.1 快递配送中心选址模型 10

3.1.1 p-median模型 11

3.1.2 选址的定量分析 11

3.2 基于ArcGIS进行选址分析 12

3.2.1 空间数据的获取 12

3.2.2 构建网络数据集 15

3.2.3 位置分配分析 17

第4章 基于GIS的配送路径规划的研究 21

4.1 路径规划的数学模型 21

4.1.1 路径规划的分类 21

4.1.2 最短路径模型 22

4.2 基于ArcGIS进行路径规划 23

4.2.1 地图数据的准备 23

4.2.2 路径规划求解 24

第5章 环境影响及经济性分析 28

5.1 环保性 28

5.2 经济性 28

第6章 总结 29

参考文献 30

致 谢 32

第1章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.1.1 研究背景

2010年，全国人民的平均收入大约为4361美元，合人民币29524元，到2016年，全国居民的人均收入达到8865美元，合人民币约为55412元，6年的时间，人均收入增加到原来的1.87倍，人民的生活质量也有了很大的提高。

图1.1 网络购物用户增长图

2015年淘宝双十一销售额为912.2亿元，到2016年，淘宝双十一销售额1207.5亿元，在这巨大的销售数据下，隐藏着巨大的隐患，这些经由网络平台进行的购物交易，需要庞大的物流系统支持，在这里主要考虑快递问题，快递系统瘫痪，快件丢失，快件损坏，快件拖延到达等状况频繁发生。如今快递行业涌现出众多的公司企业，如顺丰，中通，圆通，申通等，他们的快递中心及配送点遍布全国，构成强大的物流网络。

图2.2 快递业务收增长图

随着人们对在线交易购物的需求不断变大，快递这个产业逐渐在市场中占领了重要的位置。而快递公司的配送中心是整个快递运输过程的重要构成部分，配送中心是为了满足快件收揽、配送、运输等需要而建立的设施。而配送中心的选址，则会决定其能否充分高效地发挥功能，最大限度地为快递公司节省经济开支。再者，如何在规定的时间内，高效率且经济地将快递件送达到顾客的手中，在很大程度上也取决于有效的区域快件配送路径的规划。因此，探究合理的方法来进行区域内配送中心的选址和配送路径的优化，是快递领域的重要研究课题。

大学生这类人群是一个比较特殊的群体，他们是已经具有劳动能力的人，但由于在校读书，一般都没有正式的工作及收入，但同时他们不仅处在知识科研的前端，又接触着较为先进时尚的生活方式，所以这个群体有着相比于其他群体更高的消费需求，需要更大的满足。相比于10年前的大学生，大学生的生活费由几十块演变到几百块，几千块。现今大学生的月平均生活费需求大约为1200元，其中不乏有2500元以上的群体。同时大学生多在学校内的宿舍楼居住，高节奏的生活与大密度的聚集，会产生大数量的快件配送，并且由于生活设施及条件的限制，多以小型快递件为主，对配送时间的要求较高，研究一个学校校区内的区域快递配送是一个切实的问题。

1.1.2 研究意义

近年来，快递行业发展迅速，在快递配送过程中经常运用到信息数据，基本都是一种空间数据，它们具有多维的时间结构，不确定和海量性，多尺度，空间的结合转换等特征，这使得处理数据变得异常复杂。GIS即地理信息系统是在计算机的硬件及软件的支持下，对所研究的区域空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示的有效技术系统。GIS不仅可以对实际的地形环境进行数据的采集，处理，分析，运用，而且还可以为使用者做出准确合理的规划及管理决策提供科学的支持。

据实际统计，快递配送中有80％以上的要素都涉及地理数据，因此，将GIS应用于快递的配送规划中，将大大增强对快递配送过程的全面控制，从而实现高质量、高效率的快递配送服务。随着社会的不断进步与发展，快递配送系统的最终目标也发生了很大的变化，追求高安全性、高质量、低费用、高效率，将GIS与快递配送的完美结合，可以实现快递配送过程中数据的动态管理，为用户的管理和最终决策发挥至关重要的作用。