1.4 本書整體結構與主要研究內容

全書共分為9章，結構和主要內容簡述如下：

第1章，緒論。闡述本書選題背景及研究意義、國內外研究現狀、本書整體研究思路、本書整體結構與主要研究內容、本書特色與創新。

第2章，研究理論基礎。系統總結和歸納與本書研究問題相關的理論，主要包括車輛路徑規劃理論。

第3章，多次訪問條件下供需未匹配多商品取送貨車輛路徑問題模型構建與問題特性分析。首先，基于相關文獻處理供需未匹配取送貨車輛路徑問題的方法，以總運輸成本最低化為目標，以車輛最大裝載量限制、車輛最大工作時間限制、裝卸平衡限制等為約束構建混合整數線性規劃模型。其次，通過消除決策變量之間的耦合關系，提出一個簡化的單元化模型。再次，針對單元化模型提出一系列多項式型有效不等式。最后，通過數值實驗驗證了所提出的模型和不等式的有效性。

第4章，多次訪問條件下供需未匹配多商品取送貨車輛路徑問題啟發式算法設計。針對第3章提出的單元化模型，首先，設計一個貪婪式算法來構建初始解。其次，從優化供需匹配決策和優化車輛路徑決策的角度提出高效的鄰域結構，并在此基礎上設計了高效的禁忌搜索算法。為驗證禁忌搜索算法的效果，借助CPLEX及第3章提出的多項式型有效不等式設計了求解問題下界的方法。最后，通過數值實驗驗證了提出的啟發式算法的良好表現及明顯優勢。

第5章，多次訪問條件下供需未匹配多商品取送貨車輛路徑問題精確算法研究。首先，基于第3章建立的單元化模型及其優勢，建立一個更簡便的數學模型。其次，提出2類新的多項式型有效不等式和6類指數型有效不等式來加強模型，并針對每類指數型有效不等式設計了相應的分離算法。最后，基于初始上界選取、預處理操作、分支策略和分離算法調用策略的深入討論，設計了一個分支切割算法。通過數值實驗驗證了所提出的算法相對于優化軟件CPLEX，在求解規模和求解效率方面均具有明顯優勢。

第6章，單次訪問條件下供需未匹配多商品取送貨車輛路徑問題模型構建與問題特性分析。首先，借鑒相關文獻的研究成果，通過采用更簡便的方式來表示“服務次序約束”和“裝卸約束”，以建立一個更簡便的混合整數線性規劃模型。其次，基于對問題特性的深入分析，提出了6類多項式型有效不等式來加強模型。最后，驗證了基于數值實驗驗證所提出的改進模型具有明顯的優勢（求解性能提高），以及提出的有效不等式可顯著提高模型的性能。

第7章，單次訪問條件下供需未匹配多商品取送貨車輛路徑問題啟發式算法設計。首先，設計一個基于運輸效率提升的貪婪式算法來構建初始解。其次，基于優化供需匹配決策和車輛路徑決策的思想，對已有的相關鄰域結構進行整合改進，進而提出一個改進的變鄰域搜索算法來改善初始解的質量。再次，為驗證該算法的效果，借助CPLEX設計求解問題下界的方法。最后，實驗結果表明提出改進的變鄰域搜索算法在較短時間內能夠對所研究的問題提供最優解或近似最優解，且在求解質量和求解效率方面均優于文獻中已有的變鄰域搜索算法。

第8章，單次訪問條件下供需未匹配多商品取送貨車輛路徑問題精確算法設計。首先，基于前面建立的數學模型，通過松弛一些較松弛的約束來建立一個容易求解的數學模型。其次，基于問題特性深入分析，提出3類指數型有效不等式來加強模型。再次，針對每類指數型有效不等式設計了相應的分離算法。最后，基于初始上界選取、預處理操作、分支策略和分離算法調用策略的深入討論，設計了一個分支切割算法。實驗結果表明設計的分支切割算法在求解規模和求解效率方面均優于優化軟件CPLEX。

第9章，總結與展望。總結本書針對供需未匹配多商品取送貨車輛路徑問題在模型構建、問題特性分析和算法設計方面所取得的研究成果，并討論將來可以在問題提煉、模型構建和算法設計方面進一步研究的主要方向。