[發明專利]一種集裝箱輪船物流運輸調度方法及系統

有效

• 申請號: 201710178120.4
• 申請日: 2017-03-23
• 公開（公告）號: CN106651280B
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發明（設計）人: 蔡延光;劉志勇;蔡顥;戚遠航;黃何列
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: G06Q10/0835
• 分類號: G06Q10/0835
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 羅滿

本發明公開了一種集裝箱輪船物流運輸調度方法及系統，通過獲取輸入的集裝箱輪船運輸調度基本參數信息；根據基本參數信息建立集裝箱輪船物流運輸調度數學模型，生成目標函數；采用改進螢火蟲算法對集裝箱輪船物流運輸調度數學模型進行計算，確定目標函數的最優解；將目標函數的最優解作為輪船的最優運輸路徑。本申請通過改進的螢火蟲算法解決集裝箱輪船物流運輸調度問題，定義了改進螢火蟲算法中的螢火蟲數量、位置等參數，對螢火蟲種群進行混沌初始化，該方法比傳統的集裝箱輪船運輸路徑搜索算法更加具有靈活性，并且相比標準螢火蟲算法具有更高的尋優精度，收斂速度更快，在求解集裝箱輪船物流運輸路徑時有很好的效果。

技術領域

本發明涉及人工智能集裝箱物流運輸路徑規劃技術領域，特別是涉及一種集裝箱輪船物流運輸調度方法及系統。

背景技術

實際生活中，輪船在航行中會受到諸如輪船管制、航線堵塞、輪船事故、輪船故障和天氣變化等因素的影響，輪船航行速度也相應的發生變化，進而使得輪船在各航段航程時間也相應的發生變化，造成輪船在各個時間段或者單個航段的航行速度不同，這樣就會影響整個集裝箱物流運輸配送效率。若使用傳統的VRP方法來對輪船進行調度，則將會導致輪船在運輸集裝箱的過程中進入輪船擁堵中。隨著科技技術的快速發展和輪船航運信息的不斷完善，獲取實時有效信息數據和處理重要信息已經邁入一大步，這就使得對研究集裝箱輪船運輸路徑問題具有一定的理論價值和實際參考意義。

螢火蟲算法模仿了自然界中的螢火蟲個體，將螢火蟲搜索和優化過程模擬成螢火蟲個體間的吸引和位置更新的過程。每個螢火蟲的位置代表待求問題的一個解，螢火蟲的發光亮度取決于待求問題的目標函數值，目標函數值越好，螢火蟲的亮度越強。光亮比較強的螢火蟲吸引光亮比較弱的螢火蟲，使光亮比較弱的螢火蟲向光亮比較強的螢火蟲靠近。隨著迭代過程的進行，種群中亮度弱的螢火蟲不斷向比自己更亮的螢火蟲靠近，最終大多數螢火蟲會聚集在最亮的螢火蟲附近，光亮強度最強的螢火蟲的位置就是問題的最優解。改進螢火蟲算法是在標準螢火蟲算法的基礎之上進行優化，改進的螢火蟲算法在很多領域都有很好的應用。

為解決現有技術存在的不足，本發明提供了一種集裝箱輪船物流運輸調度方法及系統，建立了更能體現集裝箱輪船物流運輸調度問題的數學模型，并提出了改進螢火蟲算法對問題進行求解，對輪船航行路徑進行尋優。

發明內容

本發明的目的是提供一種集裝箱輪船物流運輸調度方法及系統，以解決現有集裝箱輪船運輸路徑搜索技術不靈活、尋優精度不高、收斂速度較慢的問題。

為解決上述技術問題，本發明提供一種集裝箱輪船物流運輸調度方法，包括：

獲取輸入的集裝箱輪船運輸調度基本參數信息；

根據所述基本參數信息建立集裝箱輪船物流運輸調度數學模型，生成目標函數；

采用改進螢火蟲算法對所述集裝箱輪船物流運輸調度數學模型進行計算，確定所述目標函數的最優解；

將所述目標函數的最優解作為輪船的最優運輸路徑。

可選地，所述集裝箱輪船運輸調度基本參數信息包括：集裝箱中轉港的位置信息、支線港的地理位置信息、各個支線港集裝箱裝卸量信息以及支線港時間窗的輪船信息。

可選地，所述根據所述基本參數信息建立集裝箱輪船物流運輸調度數學模型，生成目標函數包括：

對于集裝箱輪船物流運輸調度所需的參數以及決策變量進行定義；

根據所述參數以及決策變量建立所述目標函數。

可選地，所述采用改進螢火蟲算法對所述集裝箱輪船物流運輸調度數學模型進行計算，確定所述目標函數的最優解包括：

針對目標問題分析，對螢火蟲種群進行混沌初始化；

計算螢火蟲適應度函數值；