[發明專利]考慮碳排放的轉運網絡選址方法

在審

• 申請號: 201710223331.5
• 申請日: 2017-04-07
• 公開（公告）號: CN107092979A
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發明（設計）人: 張永;陳丹丹
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/08;G06N3/12
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙)32204
• 代理人: 孟紅梅

技術領域

本發明涉及物流規劃領域，具體涉及考慮碳排放的轉運中心網絡選址方法。

背景技術

轉運中心能夠簡化物流操作流程，減少物流庫存成本，提高物流運輸效率，是目前物流操作的重要方式之一，也是提升物流行業整體競爭力的關鍵切入點。在轉運物流操作模式中，轉動網絡的設施選址問題是轉運物流網絡規劃的核心問題。然而在傳統的轉運網絡選址規劃當中，沒有考慮物流發展與經濟的協調問題，導致配送過程中車輛和設備所產生的碳排放量超過國家標準，不能適應經濟可持續的發展要求。因而亟需發明一種考慮碳排放的轉運中心網絡選址方法。

發明內容

本發明的目的是提供一種考慮碳排放的轉運網絡選址方法。

為實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：

考慮碳排放的轉運網絡選址方法，包括以下步驟：

(1)構建由倉庫、轉運中心及客戶需求點三級主體組成的物流轉運網絡選址模型；

(2)構建物流轉運網絡選址模型的目標函數，所述目標函數主要由轉運中心和倉庫的固定建設成本w₁，產品在倉庫、轉運中心和客戶需求點三者之間運輸的運輸成本w₂，以及產品運輸過程中產生的碳排放成本w₃構成；其中，從轉運中心j到客戶需求點i運送產品l產生的碳排放成本e(V_ijl)＝c₀·e₀·ρ(V_ijl)·d_ij，倉庫k運送產品l到轉運中心j所產生的碳排放成本e(Q_jkl)＝c₀·e₀·ρ(Q_jkl)·d_jk，其中c₀為單位貨物重量碳排放費用，e₀為燃油消耗的碳排放折算系數，ρ(V_ijl)為從轉運中心j到客戶需求點i運送單位產品l單位距離所消耗的燃油量，d_ij為轉運中心j到客戶需求點i之間的距離；ρ(Q_jkl)為從倉庫k到轉運中心j運送單位產品l單位距離所消耗的燃油量，d_jk為倉庫k到轉運中心j之間的距離，V_ijl為從轉運中心j到客戶需求點i運送產品l的運輸量，Q_jkl為從倉庫k到轉運中心j運送產品l的運輸量；

(3)構建物流轉運網絡選址模型的約束限制條件，所述約束限制條件包括容量限制約束、供需平衡約束、流量守恒約束及數量限制約束；

(4)采用遺傳算法對物流轉運網絡選址模型進行求解并輸出最優的轉運網絡選址。

作為優選，所述步驟(4)中的遺傳算法的步驟包括：

(4.1)將決策變量統一為二進制編碼并初始化種群；所述決策變量包括選址變量Z_j和P_k、分配變量X_ijl和Y_jkl，以及V_ijl和Q_jkl，其中Z_j為0-1變量，數值為1表示轉運中心j選擇建立；P_k為0-1變量，數值為1表示倉庫k選擇建立，X_ijl為0-1變量，數值為1表示從轉運中心j運送產品l到客戶需求點i，Y_jkl為0-1變量，數值為1表示從倉庫k運送產品l到轉運中心j；

(4.2)將物流轉運網絡選址模型的目標函數轉化為染色體的適應度函數，按照如下公式計算適應度函數值：

其中，f(x)為所述模型的目標函數，γ為模型的懲罰系數，g_α(x)為模型中第α個不等式約束，h_β(x)為模型中的第β個等式約束，p和m分別為模型中不等式約束總數和等式約束總數；

(4.3)計算出每個染色體適應度值，選擇用輪盤賭的方式進行染色體個體選擇；

(4.4)對于選擇出來的染色體個體，進行染色體的交叉和變異，生成新的迭代種群，并重復計算新生成的種群中的染色體的適應度函數值，重復選擇、交叉和變異過程，直至達到最大迭代次數，得到最優的轉運網絡選址。

作為優選，在步驟(4.1)中進行二進制編碼過程中，采用如下公式確定二進制編碼的位數：

其中，U₂為變量的上限，U₁為變量的下限，δ為變量設置的要求精度，μ為二進制編碼的位數。