貨物運送乃為貨運公司利用各種可能之運輸工具（Transportation Mode）將客戶所 託運之貨物由甲地運送至乙地之一種過程。一般而言，我們通稱甲地為提貨點（Pickup Node），乙地為送貨點（Delivery Node）。貨運公司在考量安全、迅捷等前提下，於所要 求之提送貨時間內完成運輸之動作。為此，貨運公司在規劃執行提送貨任務之路徑時，
一般而言，替一組車輛規劃繞行路徑之問題，稱為車輛途徑問題（Vehicle Routing Problem，VRP）。每輛車由起始場站（Depot）出發，滿足所有需求點，最後再行回到起 始場站。一般來說，VRP問題不僅只適用於上述之貨運業，諸如垃圾車、宅配業者、救 護車、消防車、計程車等皆適用。傳統VRP問題在國內外已有相當廣泛之研究，但通常 皆不考量提送貨時間窗與駕駛人員下班時間等限制因素。有鑑於此，將上述限制納入傳 統VRP問題後，即成為具時間窗限制之提送貨問題（Pickup and Delivery Problem with Time Windows，PDPTW）。本研究將針對PDPTW問題建構一數學模式，並設計一演算 法進行求解，以產生一組可行車輛路徑，同時滿足貨運需求與限制，降低車輛繞行之距 離與油耗，並提升整體運送效率。
1.2 研究目的
本研究之目的在於考量貨物運送的限制與特性之前提下，針對貨運業之提送貨問題 建構數學模式，並設計一套演算法進行求解。所建構之演算法期望能達到以下目的：
1. 在滿足所有貨運需求、允許提送貨時間窗、貨物材積等限制因素下產生一組最小成 本為目標之車輛繞行路徑。
2. 藉由路徑規劃作業之自動化，提供較佳車輛繞行路徑，降低人工調度負擔。
1.3 研究範圍
本研究求解貨運業之提送貨問題，其研究範圍整理如表1.1：
表1.1 研究範圍表
項目 型態
模式目標 最小化車輛總旅行距離 場站數目 單一場站
車輛種類 多車種，各車容量皆可不同 需求型態 需求點已知且不變
車輛數目 多部車輛，且車輛數目已知且固定
時間窗型態 每一提、送貨點均有允許執行的軟性時間窗限制 提送貨型態 1. 以空車狀態從場站出發，亦以空車狀態回到場站
2. 每一提貨點皆有一相對應之送貨點 3. 允許車輛混合提送貨
1.4 研究流程
本研究的研究流程如圖1.1，茲將流程圖中各步驟詳細說明如下：
1. 描述與界定問題
由研究動機與目的針對貨運車提送貨之路徑問題做完整的描述與範圍界定。
2. 蒐集與回顧文獻
蒐集並回顧國內外探討提送貨問題，與問題解決方法之相關文獻，包括最佳解解法
（Exact Solution Method）與啟發式解法（Heuristics Algorithm）等，分析回顧解法之優 缺點與適用性，以挑選出較符合本研究提送貨問題範圍之解法，並做適當之改良和修正。
3. 建構車輛提送貨路徑模式
根據現況了解、研究範圍，與相關文獻之蒐集、回顧，建構足以描述車輛提送貨路 徑之問題特性與其相關限制條件之數學模式。
4. 設計求解模式之演算法
考量本研究需求，設計一套演算法，以求解車輛提送貨路徑的問題。
5. 撰寫程式
將演算法撰寫成電腦程式語言，以利後續測試與修正。
6. 進行測試範例求解
設計若干測試範例，以驗證演算法設計是否正確且有效率。
7. 分析與評估測試結果
分析求解結果並評估演算法是否良好且有效率。
8. 修正演算法
分析測試結果，若演算法正確且能在可容忍之時間內求解則不需進行修正；反之則 須修正甚至重新設計求解模式之演算法。
9. 結論與建議
對本研究之過程與結果提出結論與建議。
描述與界定問題
蒐集與回顧文獻
建構車輛提送貨路徑模式
設計求解模式之演算法
撰寫程式
進行測試範例求解
分析與評估測試結果
是否需要修正演算法 是
否
結論與建議
圖1.1 研究流程圖