[發(fā)明專利]一種基于α?可靠度平均超出后悔值的應急物流選址?路徑安排方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710644262.5
• 申請日: 2017-08-01
• 公開（公告）號: CN107368991A
• 公開（公告）日: 2017-11-21
• 發(fā)明（設計）人: 鐘紹鵬;王仲;程榮;鄒延權(quán);李旭豐
• 申請（專利權(quán)）人: 大連理工大學
• 主分類號: G06Q10/08
• 分類號: G06Q10/08;G06Q10/04
• 代理公司: 大連理工大學專利中心21200
• 代理人: 溫福雪,侯明遠

1.一種基于α-可靠度平均超出后悔值的應急物流選址-路徑安排方法，其特征在于，步驟如下：

一、模型建立

1、模型假設

(1)為了應對突發(fā)事件的發(fā)生，先建立了不少于兩個物流中心，物流中心的位置坐標和容量已知；

(2)事件發(fā)生后，短時間內(nèi)出現(xiàn)大量受災點，獲得其地理位置，受災點的需求不可分割，存在服務時間窗限制；

(3)存在若干載重不同的運輸車輛，從所屬的物流中心出發(fā)，按照既定的路線完成任務后返回原點；

2、參數(shù)設定

(1)集合設定

C₁{i|i＝1，2，...m}：候選應急物流配送中心集合；

C₂{j|j＝1，2，...n}：需求點集合；

C＝{C₁}∪{C₂}：應急物流網(wǎng)絡中所有節(jié)點的集合；

V{k|k＝1，2，...，K}：運輸車輛集合；

L{l|l＝1，2，...，L}：所有可能發(fā)生的情景集合；

S{s|s＝1，2，...，S}：決策方案集合；

(2)參數(shù)設定

OC_i：候選應急物流配送中心i(i∈C₁)的啟用成本；

WV_i：候選應急物流配送中心i(i∈C₁)的容量；

l_ab：點a(a∈C)與點b(b∈C)之間的距離；

FC_k：車輛固定啟用成本；

VC_k：車輛的容量限制；

情景l(fā)下需求點j的需求量；

決策方案s下需求點j物資的實際到達量；

t_ab：點a(a∈C)與點b(b∈C)之間的行駛時間；

LT_j：需求點j的最遲服務時間；

T_bk：車輛k到達點b(b∈C)的時間，T_bk＝T_ak+t_abz_abk，b∈C₁時，T_bk＝0；

UC：單位距離車輛行駛成本；

γ：物資供應不足的單位懲罰成本；

β：物資供應過量的單位懲罰成本；

μ_l：情景l(fā)發(fā)生的概率；

R_l，R′_l：決策方案s下情景l(fā)的后悔值；

G_l(s)：決策方案s下情景l(fā)發(fā)生時的物資到達總時間；

情景l(fā)發(fā)生時，最短的物資到達總時間；

H_l(s)：決策方案s下情景l(fā)發(fā)生時的系統(tǒng)成本；

情景l(fā)發(fā)生時，最小系統(tǒng)成本；

l_α：單一性指標；

δ，δ′:自由變量

α：置信水平；

λ：距離參數(shù)；

Φ＝(f_α，f′_α)：納什談判解；

理想解；

最差解；

f_α，f′_α：α-可靠度平均超出物資到達總時間后悔值，α-可靠度平均超出系統(tǒng)成本后悔值；

(3)決策變量

需求點j(j∈C₂)應急物資的實際到達量；

3、約束條件

Σa∈CΣj∈C2zabkPjs≤VCk,∀k∈V---(1)]]>

Σa∈CΣj∈C2Σk∈VzabkPjsyik≤WVixi,∀i∈C1---(2)]]>

Tjk≤LTj,∀j∈C2---(3)]]>

Σj∈C2Σk∈Vzabk-xi≥0,∀i∈C1,k∈V---(4)]]>

Σj∈C2zabk-xi≤0,∀i∈C1,k∈V---(5)]]>

yik≤xi,∀i∈C1,k∈V---(6)]]>

Σj∈C2zabk=yik,∀i∈C1,k∈V---(7)]]>

Σk∈Vzabk=0,∀a,b∈C1---(8)]]>

Σa∈Czbak-Σa∈Czabk=0,∀k∈V,b∈C---(9)]]>

Σa∈CΣk∈Vzajk=1,∀j∈C2---(10)]]>

zabk(Tbk-Tak)≥0,∀a,b∈C,k∈V---(11)]]>

xi={0,1},∀i∈C1---(12)]]> 2

yik={0,1},∀i∈C1,k∈V---(13)]]>

zabk={0,1},∀a,b∈C,k∈V---(14)]]>

約束(1)代表每輛車裝載的貨物量不能超過車輛容量限制；

約束(2)代表從每個配送中心發(fā)出的貨物總量不能超過配送中心的容量限制；

約束(3)代表車輛到達時間的要求；

約束(4)代表只有被選中的候選物流中心才具有發(fā)車的權(quán)利；

約束(5)代表沒有被選中的候選物流中心不具備發(fā)車的權(quán)利；

約束(6)代表運載工具只能被分到被選中的物流中心；

約束(7)代表每輛車只能從它被分配到的物流中心發(fā)出；

約束(8)代表車輛不在應急物流中心之間運輸；

約束(9)代表車輛從駛?cè)朦c駛出；

約束(10)代表每個受災點只接受一輛車服務；

約束(11)代表車輛的行駛時間具有先后之分；

約束(12)(13)(14)是0-1變量；

4、模型建立

要得到一組備選方案，需要經(jīng)歷以下步驟：

(1)得到特定情景下的最短應急物資到達總時間，目標函數(shù)為：

min Gl*=Σk∈VΣj∈C2Tjk]]>

(2)得到特定情景下的最小系統(tǒng)成本，目標函數(shù)為：

minHl*=Σi∈C1OCixi+Σa∈CΣb∈CΣk∈VUC labzabk+Σk∈VΣi∈C1FCkyik+γΣj∈C2Σl∈L(djl-Pjs)+βΣj∈C2Σl∈L(Pjs-djl)]]>

(3)在(1)和(2)的基礎(chǔ)上，基于α-可靠度平均超出后悔值理論建立雙目標魯棒優(yōu)化模型，得到一組同時考慮救援時效性和經(jīng)濟性的方案；

①求得決策方案s下，情景l(fā)發(fā)生時物資到達總時間的后悔值R_l：

Rl=Gl(s)-minsGl(s)=Gl(s)-Gl*,∀l]]>

其中，

Gl(s)=Σk∈VΣj∈C2Tjk]]>

計算R_l的條件風險價值f_α；

②求得決策方案s下，情景l(fā)發(fā)生時系統(tǒng)成本的后悔值R′_l：

Rl′=Hl(s)-minsHl(s)=Hl(s)-Hl*,∀l]]>

其中，

Hl(s)=Σi∈C1OCixi+Σa∈CΣb∈CΣk∈VUC labzabk+Σk∈VΣi∈C1FCkyik+γΣj∈C2Σl∈L(djl-Pjs)+βΣj∈C2Σl∈L(Pjs-djl)]]>

計算R′_l的條件風險價值f′_α；

至此，得到基于α-可靠度平均超出后悔值的雙目標應急物流選址-路徑問題優(yōu)化模型：

min(f_α，f′_α)；

二、方案的對比和選擇

通過建立一個權(quán)衡函數(shù)比較當前方案與理想方案的接近度，得到給定λ值下的納什談判解，即距離理想方案距離最小的方案；改變λ值，得到不同風險偏好下的納什談判解，幫助決策者進行決策；

dλ(Φ,Φ~)=[(fα-fα~fα^-fα~)λ+(fα′-fα′~fα′^-fα′~)λ]1/λ,λ>0---(15)]]>

其中，Φ＝(f_α，f′_α)，和分別是最小α-可靠度平均超出物資到達總時間后悔值和最小α-可靠度平均超出系統(tǒng)成本后悔值；和是最大α-可靠度平均超出物資到達總時間后悔值和最大α-可靠度平均超出系統(tǒng)成本后悔值；λ是距離參數(shù)，體現(xiàn)時間與成本之間的相對重要性。