【节约里程法例题及详解】节约里程法(Savings Method)是物流与运输管理中常用的一种路径优化方法,主要用于解决车辆路径问题(Vehicle Routing Problem, VRP)。该方法通过计算不同客户之间的“节省距离”来决定最优的配送路径,从而减少总行驶距离,提高运输效率。
下面通过一个具体的例题,详细讲解节约里程法的应用过程和计算步骤。
一、例题背景
某物流公司需要从仓库向多个客户点进行配送。现有以下信息:
- 仓库位置为O,客户点为A、B、C、D。
- 各点之间的直线距离如下表所示(单位:公里):
| 距离 | O→A | O→B | O→C | O→D | A→B | A→C | A→D | B→C | B→D | C→D |
| 距离 | 10 | 15 | 20 | 25 | 8 | 12 | 14 | 9 | 10 | 6 |
二、节约里程法解题步骤
步骤1:计算各客户点之间直接配送的节约里程
节约里程是指如果将两个客户点合并到一条配送路径中,相对于分别单独配送所节省的距离。
公式为:
$$
\text{节约里程} = \text{O→A} + \text{O→B} - \text{A→B}
$$
同理可得其他组合的节约里程。
步骤2:按节约里程由大到小排序
步骤3:依次合并客户点,形成配送路径
三、计算结果
1. 计算各客户点间的节约里程
| 客户组合 | O→A + O→B - A→B | 节约里程 |
| A-B | 10 + 15 - 8 = 17 | 17 |
| A-C | 10 + 20 - 12 = 18 | 18 |
| A-D | 10 + 25 - 14 = 21 | 21 |
| B-C | 15 + 20 - 9 = 26 | 26 |
| B-D | 15 + 25 - 10 = 30 | 30 |
| C-D | 20 + 25 - 6 = 39 | 39 |
2. 按节约里程由大到小排序
| 客户组合 | 节约里程 |
| C-D | 39 |
| B-D | 30 |
| B-C | 26 |
| A-D | 21 |
| A-C | 18 |
| A-B | 17 |
3. 合并客户点,形成配送路径
- 第一步:先合并C和D(节约最大),形成路径O→C→D→O,总距离为20 + 6 + 25 = 51公里。
- 第二步:合并B和D(但D已加入路径,需检查是否可以合并),选择B和C(节约26),形成O→B→C→D→O,总距离为15 + 9 + 6 + 25 = 55公里(比原独立配送更优?)
- 第三步:再考虑A和D(节约21),若未被合并,则可尝试合并,最终形成合理路径。
四、最终配送路径(示例)
根据节约里程法,最优路径可能为:
- 路径1:O → C → D → O(节约39公里)
- 路径2:O → B → C → D → O(节约30+26=56公里)
- 路径3:O → A → D → O(节约21公里)
最终可根据车辆容量、时间限制等条件进行调整。
五、总结表格
| 步骤 | 内容说明 | 结果 |
| 1 | 计算各客户点间节约里程 | C-D(39)、B-D(30)、B-C(26)、A-D(21)、A-C(18)、A-B(17) |
| 2 | 按节约里程排序 | C-D > B-D > B-C > A-D > A-C > A-B |
| 3 | 合并客户点 | 形成多条路径,如O→C→D→O、O→B→C→D→O、O→A→D→O等 |
| 4 | 总距离对比 | 优化后总距离减少,提升运输效率 |
六、注意事项
- 实际应用中需考虑车辆容量、时间窗限制等因素。
- 若客户点较多,建议使用计算机程序进行优化。
- 节约里程法适用于中等规模的VRP问题,对于大规模问题可能需要其他算法(如遗传算法、模拟退火等)。
通过以上例题和分析可以看出,节约里程法是一种简单有效的路径优化方法,能够显著降低运输成本和提高物流效率。


