隨著移動(dòng)支付和電子商務(wù)以及互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展，零售行業(yè)經(jīng)過變革后出現(xiàn)了線上線下相融合的新零售業(yè)態(tài)[1]，即時(shí)零售在此環(huán)境下應(yīng)運(yùn)而生。即時(shí)零售是對供應(yīng)鏈進(jìn)行全渠道整合、由訂單驅(qū)動(dòng)的、對即時(shí)物流配送有著較強(qiáng)的需求的一種新零售業(yè)態(tài)[2]。即時(shí)零售企業(yè)為了滿足客戶對即時(shí)零售物流配送的即時(shí)性、精確性、可靠性等多維度配送屬性的較高要求，對即時(shí)物流配送路徑進(jìn)行了優(yōu)化研究，這也是即時(shí)零售企業(yè)降低物流成本的重要課題。

與傳統(tǒng)的O2O電商當(dāng)日下單隔日配送不同，即時(shí)零售采用“線上線下融合”模式提供零售到家的即時(shí)物流配送服務(wù)。在即時(shí)零售的條件下，線下零售實(shí)體店轉(zhuǎn)變成為集線上商品物流倉庫、線下體驗(yàn)店和銷售實(shí)體于一體的線上線下復(fù)合零售店。即時(shí)零售企業(yè)履行訂單流程由平臺(tái)、商店、物流配送和客戶四個(gè)主體部分組成。由平臺(tái)提供的即時(shí)配送物流結(jié)合入駐平臺(tái)擁有配送能力的商店共同提供即時(shí)零售服務(wù)。即時(shí)零售企業(yè)履行訂單的流程為：客戶通過客戶端選購商品下達(dá)訂單并選擇訂單交付方式與時(shí)間。平臺(tái)接收訂單后立即處理訂單，將訂單中的子訂單進(jìn)行分類處理，對于分配到同一商店的子訂單，在對子訂單合并后，將訂單分派至對應(yīng)商店，對分配到不同商店的子訂單則是以商店為單位進(jìn)行合并。商店接收到訂單任務(wù)后在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成分揀，并復(fù)核訂單中的商品，然后根據(jù)商品要求的保存方式打包。最后，在子訂單商品分揀打包完畢后，平臺(tái)派遣物流配送人員將訂單包裹即時(shí)配送至客戶手中。

近年來，雖然各個(gè)即時(shí)零售企業(yè)通過增加物流配送人員的數(shù)量提升了履行即時(shí)物流配送的效率，但同時(shí)也增加了配送成本，擠壓了企業(yè)的利潤空間。此外，由于當(dāng)前各個(gè)即時(shí)零售企業(yè)均以商店為單位派遣配送人員進(jìn)行即時(shí)配送，易出現(xiàn)物流配送人員短缺的問題，也會(huì)導(dǎo)致一個(gè)客戶的訂單由兩名及以上的配送員配送的情況，甚至出現(xiàn)單個(gè)訂單配送總里程較高，而多個(gè)訂單配送路徑重復(fù)的情況，進(jìn)而增加了平臺(tái)的物流配送成本。

即時(shí)零售訂單拆分與分配是即時(shí)零售企業(yè)即時(shí)物流配送的首要的流程環(huán)節(jié)，其結(jié)果決定即時(shí)零售訂單的分揀包裝、即時(shí)物流配送路徑優(yōu)化的效果，對物流配送成本有著直接的影響。由于即時(shí)零售訂單擁有商品品類多、每種商品所需數(shù)量較小和易出現(xiàn)商品種類跨度大的特點(diǎn)，導(dǎo)致出現(xiàn)某些訂單中的商品無法由單一商店提供的情況。故即時(shí)零售企業(yè)應(yīng)根據(jù)即時(shí)零售訂單中商品種類和數(shù)量、客戶地理位置和實(shí)體商店的庫存情況等信息，將訂單內(nèi)的商品與電子圍欄內(nèi)的實(shí)體商店進(jìn)行匹配，需對訂單進(jìn)行拆分與調(diào)度。而后平臺(tái)系統(tǒng)基于訂單拆分的分配結(jié)果在保證科學(xué)性與時(shí)效性的前提下規(guī)劃訂單的即時(shí)物流配送路徑。由于訂單拆分與分配和即時(shí)物流配送路徑優(yōu)化是即時(shí)零售企業(yè)即時(shí)物流配送優(yōu)化中兩個(gè)重要環(huán)節(jié)，故需在即時(shí)零售訂單拆分任務(wù)分配時(shí)就應(yīng)考慮對即時(shí)物流配送環(huán)節(jié)的影響，解決即時(shí)零售企業(yè)即時(shí)物流配送路徑優(yōu)化問題中的訂單拆分與分配問題和物流配送路徑優(yōu)化問題，從而得到最優(yōu)即時(shí)配送路徑方案。

對于即時(shí)零售企業(yè)的即時(shí)物流配送的優(yōu)化思路如下：即時(shí)零售企業(yè)的平臺(tái)系統(tǒng)依據(jù)訂單中商品數(shù)量與品類進(jìn)行訂單拆分，若無需拆分，則由單商店發(fā)貨。若訂單需要拆分，則將每個(gè)即時(shí)零售訂單利用最小集合覆蓋思想的“最小拆單數(shù)”原則進(jìn)行訂單拆分與分配。即從平臺(tái)上的商店中選出擁有此類商品的商店，從而形成初始的訂單與商店的匹配關(guān)系，得到每個(gè)訂單中的商品與商店的匹配結(jié)果。并依據(jù)匹配結(jié)果將匹配成功的商店納入可履行此訂單的商店集合，選取包含商店數(shù)量最少的一個(gè)或若干個(gè)商店集合，進(jìn)而形成初始的訂單拆分與分配結(jié)果。而后運(yùn)用優(yōu)化算法和物流配送模型根據(jù)訂單拆分與分配結(jié)果進(jìn)行即時(shí)配送優(yōu)化，以最小化配送成本為目標(biāo)選擇最優(yōu)的訂單配送路徑方案，根據(jù)最優(yōu)的訂單配送方案執(zhí)行即時(shí)配送任務(wù)。

即時(shí)零售公司即時(shí)物流配送中的訂單拆分與分配、配送路徑規(guī)劃兩個(gè)核心環(huán)節(jié)具有耦合關(guān)系。因此即時(shí)物流配送需以總成本最小為目標(biāo)，其主要包括派遣物流配送單位的固定成本、配送單位的路徑成本、遲到送達(dá)的懲罰成本和配送載體未按預(yù)定訂單的預(yù)定時(shí)間提前到達(dá)所產(chǎn)生的等待成本?；谠撃繕?biāo)可以構(gòu)建兩個(gè)相互關(guān)聯(lián)的數(shù)學(xué)模型，解決即時(shí)零售公司的即時(shí)物流配送路徑優(yōu)化問題。首先利用最小集合覆蓋的思想構(gòu)建即時(shí)零售訂單的拆分模型，以求解訂單拆分與分配問題，找到與每個(gè)即時(shí)零售訂單相匹配的商店或包含最少數(shù)量商店的組合并建立待任務(wù)分配的商店集合，建立商店與商品的匹配關(guān)系。若出現(xiàn)多個(gè)商店集合均可選的情況，在待任務(wù)分配的商店集合中找到物流配送總成本最低的商店集合進(jìn)行配送，構(gòu)建即時(shí)物流配送路徑模型，生成即時(shí)零售訂單的匹配結(jié)果和配送路徑，確定商店與商品的匹配關(guān)系，為后續(xù)運(yùn)行算法迭代求解最優(yōu)的配送路徑奠定基礎(chǔ)。

即時(shí)零售企業(yè)即時(shí)物流配送路徑優(yōu)化問題可以設(shè)置為兩個(gè)階段的任務(wù)，第一階段為將即時(shí)零售訂單進(jìn)行拆分與分配，第二階段為物流配送路徑優(yōu)化。首先利用最小集合覆蓋的思想將可履行子訂單的商店、商品的數(shù)量和類別進(jìn)行相互匹配，尋得最少的商店覆蓋每個(gè)即時(shí)零售訂單，得到可執(zhí)行訂單任務(wù)的商店集合和商店需執(zhí)行訂單的集合，并將匹配的結(jié)果作為后續(xù)即時(shí)配送路徑優(yōu)化的初始解的范圍。然后優(yōu)化即時(shí)零售訂單的子訂單的配送路徑，對第一階段的匹配結(jié)果引入時(shí)差插入啟發(fā)式算法和蟻群算法求解，以最小化物流配送成本為目標(biāo)，對已生成的初始物流配送路徑，選擇先全局后局部的搜索策略找到當(dāng)前最優(yōu)解，通過算法的多次迭代最終求得最小物流配送成本的配送路徑。

為了能夠更清晰直白地對比優(yōu)化結(jié)果，本文選取某即時(shí)零售企業(yè)沈陽地區(qū)的實(shí)際數(shù)據(jù)作為案例，根據(jù)該企業(yè)物流配送熱力圖選擇日訂單數(shù)量較多的區(qū)域的即時(shí)零售訂單，對該企業(yè)即時(shí)零售訂單進(jìn)行處理并拆分匹配，將無需拆分的訂單看作等待物流配送的單獨(dú)需求點(diǎn)。選出該區(qū)域內(nèi)即時(shí)零售訂單信息作為實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，然后對所收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。通過將該企業(yè)的實(shí)際情況與模型中的目標(biāo)進(jìn)行對比，得出的仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，即時(shí)物流配送路徑優(yōu)化模型與算法可以使企業(yè)在滿足時(shí)間與成本約束條件下實(shí)現(xiàn)即時(shí)物流配送的最優(yōu)路徑。優(yōu)化后的結(jié)果低于企業(yè)原本的即時(shí)物流配送成本和總里程。由此案例可驗(yàn)證即時(shí)物流配送路徑優(yōu)化模型與算法可行且有效，可為即時(shí)零售企業(yè)提供合理且高效的即時(shí)物流配送方案。

針對即時(shí)零售企業(yè)即時(shí)物流配送成本較高、高峰期間訂單積壓率較高和物流配送總里程較高的問題，本文通過分析即時(shí)零售企業(yè)即時(shí)物流配送現(xiàn)狀與現(xiàn)存問題，提出以即時(shí)物流配送成本最低為目標(biāo)，構(gòu)建了即時(shí)物流配送路徑優(yōu)化模型，并提出了基于時(shí)差插入啟發(fā)式算法和蟻群算法的求解算法，通過模擬仿真得到了最優(yōu)的即時(shí)物流配送方案，為即時(shí)零售背景下即時(shí)物流配送路徑選擇提供了參考。