[發(fā)明專利]一種協(xié)商機(jī)制下多車輛平臺的任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811473388.1
• 申請日: 2018-12-04
• 公開（公告）號: CN109636023B
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 靳鵬;崔勇;胡笑旋;馬華偉;夏忠;姚靖宇;任送蓮;張凱
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q10/08
• 代理公司: 北京潤平知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 劉兵;肖冰濱

1.一種協(xié)商機(jī)制下多車輛平臺的任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)，其特征在于，所述任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)包括管控平臺和車輛平臺，其中，每個所述車輛平臺包括至少一輛運(yùn)輸車；

步驟S1：所述管控平臺對接收到的任務(wù)集進(jìn)行預(yù)處理以生成第一公告信息，所述第一公告信息包括每個任務(wù)的編號、對應(yīng)的位置信息、對應(yīng)的任務(wù)集合的編號、完成每個任務(wù)所在的任務(wù)集合內(nèi)所有任務(wù)的最短路徑和對應(yīng)的容量需求；

步驟S2：所述管控平臺從所述第一公告信息中隨機(jī)選取一個未被選取的任務(wù)，將被選取的任務(wù)發(fā)送至每個車輛平臺；

步驟S3：每個所述車輛平臺接收被選取的任務(wù)，能夠執(zhí)行選取的任務(wù)的所述車輛平臺計算執(zhí)行被選取的任務(wù)的執(zhí)行成本，所述執(zhí)行成本包括由于執(zhí)行選取的任務(wù)所減少的剩余里程值以及剩余容量值，并進(jìn)一步將執(zhí)行成本和所述車輛平臺在執(zhí)行完已被分配的任務(wù)的剩余能力發(fā)送至所述管控平臺，其中所述剩余能力包括所述車輛平臺在執(zhí)行完已被分配的任務(wù)后的剩余里程值和剩余容量值；

步驟S4：所述管控平臺根據(jù)每個所述執(zhí)行成本和所述剩余能力對被選取的任務(wù)進(jìn)行分配；

步驟S5：判斷所述第一公告信息中是否存在未被選取的任務(wù)；

步驟S6：在判斷所述第一公告信息中存在未被選取的任務(wù)的情況下，返回執(zhí)行步驟S2至S5；

步驟S7：在判斷所述第一公告信息中不存在未被選取的任務(wù)的情況下，生成并發(fā)送第二公告信息，其中，所述第二公告信息包括任務(wù)和任務(wù)被分配給的所述車輛平臺的對應(yīng)關(guān)系；

步驟S8：每個車輛平臺分別從所述第二公告信息中獲取被分配的任務(wù)；

計算執(zhí)行被分配的任務(wù)后的剩余能力；

步驟S9：從第二公告信息中獲取未被分配給任何一個所述車輛平臺的未分配任務(wù)集合和預(yù)設(shè)的可協(xié)商任務(wù)集合，其中，所述可協(xié)商任務(wù)集合的初始集為空集；

步驟S10：從所述未分配任務(wù)集合和/或可協(xié)商任務(wù)集合中隨機(jī)選取一個未被選取的任務(wù)；

步驟S11：根據(jù)所述車輛平臺當(dāng)前的剩余能力判斷選取的任務(wù)是否能夠插入所述車輛平臺的被分配的任務(wù)中；

步驟S12：在判斷選取的任務(wù)能夠插入所述車輛平臺的被分配的任務(wù)中的情況下，計算所述車輛平臺執(zhí)行選取的任務(wù)的執(zhí)行成本，將選取的任務(wù)添加進(jìn)所述車輛平臺的插入結(jié)果集合中；

步驟S13：判斷所述未分配任務(wù)集合和/或所述可協(xié)商任務(wù)集合中是否存在未被選取的任務(wù)；

步驟S14：在判斷所述未分配任務(wù)集合和/或所述可協(xié)商任務(wù)集合中存在未被選取的任務(wù)的情況下，返回執(zhí)行步驟S10至步驟S13；

步驟S15：在判斷所述未分配任務(wù)集合和/或所述可協(xié)商任務(wù)集合中不存在未被選取的任務(wù)的情況下，將生成的插入結(jié)果集合、執(zhí)行所述插入結(jié)果集合中的每個任務(wù)的執(zhí)行成本和所述車輛平臺的剩余能力發(fā)送至所述管控平臺；

步驟S16：每個所述車輛平臺分別計算執(zhí)行被分配至所述車輛平臺的任務(wù)的執(zhí)行成本；

步驟S17：從已分配至所述車輛平臺的任務(wù)集合中確定可協(xié)商任務(wù)子集，其中，所述可協(xié)商任務(wù)子集包括至少一個被分配至所述車輛平臺的任務(wù)，所述可協(xié)商任務(wù)子集的任務(wù)的執(zhí)行成本大于被分配至所述車輛平臺的任務(wù)的平均執(zhí)行成本；

步驟S18：從所述可協(xié)商任務(wù)子集中隨機(jī)選取一個未被選取的任務(wù)；

步驟S19：將選取的任務(wù)發(fā)送至所述管控平臺；

步驟S20：每個所述車輛平臺確定被分配至所述車輛平臺的任務(wù)的潛在關(guān)聯(lián)任務(wù)集合，其中，所述潛在關(guān)聯(lián)任務(wù)集合包括被分配至所述車輛平臺的任務(wù)及其對應(yīng)的所述任務(wù)集合，所述潛在關(guān)聯(lián)任務(wù)集合不包括所述未分配任務(wù)集合和可協(xié)商任務(wù)集合中的任務(wù)；

步驟S21：從所述潛在關(guān)聯(lián)任務(wù)集合中隨機(jī)選取一個任務(wù)；

步驟S22：根據(jù)所述車輛平臺執(zhí)行完已被分配的任務(wù)的剩余能力判斷選取的任務(wù)是否能夠插入被分配至所述車輛平臺的任務(wù)中；

步驟S23：在判斷選取的任務(wù)能夠插入被分配至所述車輛平臺的任務(wù)中的情況下，計算所述車輛平臺執(zhí)行選取的任務(wù)的執(zhí)行成本并將選取的任務(wù)添加進(jìn)所述車輛平臺的關(guān)聯(lián)任務(wù)集合中；

步驟S24：判斷所述潛在關(guān)聯(lián)任務(wù)集合中是否存在未被選取的任務(wù)；

步驟S25：在判斷所述潛在關(guān)聯(lián)任務(wù)集合中存在未被選取的任務(wù)，返回執(zhí)行步驟S21至步驟S24；

步驟S26：在判斷所述潛在關(guān)聯(lián)任務(wù)集合中不存在未被選取的任務(wù)的情況下，將生成的所述關(guān)聯(lián)任務(wù)、執(zhí)行所述關(guān)聯(lián)任務(wù)對應(yīng)的任務(wù)的執(zhí)行成本、所述車輛平臺的剩余能力發(fā)送至所述管控平臺；

步驟S27：所述管控平臺根據(jù)每個所述車輛平臺發(fā)送的插入結(jié)果集合、執(zhí)行插入結(jié)果集合的每個任務(wù)的執(zhí)行成本和剩余能力，從所有所述車輛平臺的插入結(jié)果集合和/或關(guān)聯(lián)任務(wù)集合中隨機(jī)選取一個未被選取過的任務(wù)；

步驟S28：從所有車輛平臺中尋找發(fā)送過選取的任務(wù)的車輛平臺集合；

步驟S29：計算所述車輛平臺集合的每個所述車輛平臺的評分；

步驟S30：將選取的任務(wù)分配至評分較高的所述車輛平臺；

步驟S31：判斷插入結(jié)果集合和/或關(guān)聯(lián)任務(wù)集合中是否存在未被選取的任務(wù)；

步驟S32：在判斷插入結(jié)果集合和/或關(guān)聯(lián)任務(wù)集合中存在未被選取的任務(wù)的情況下，返回執(zhí)行步驟S27至S31；

步驟S33：在判斷插入結(jié)果集合和/或關(guān)聯(lián)任務(wù)集合中不存在未被選取的任務(wù)的情況下，將分配的結(jié)果整理至第二公告信息中；

步驟S34：將接收到可協(xié)商子集的任務(wù)添加至可協(xié)商任務(wù)集合中，并進(jìn)一步整理至所述第二公告信息中；

步驟S35：判斷協(xié)商次數(shù)是否小于預(yù)設(shè)的次數(shù)閾值；

步驟S36：在判斷協(xié)商次數(shù)小于所述次數(shù)閾值的情況下，向每個所述車輛平臺第二公告信息，直到所述協(xié)商次數(shù)大于或等于所述次數(shù)閾值；

步驟S37：在判斷所述協(xié)商次數(shù)大于或等于所述次數(shù)閾值的情況下，向所述車輛平臺發(fā)送最終公告信息；

所述車輛平臺進(jìn)一步用于在退出執(zhí)行所述任務(wù)集的任務(wù)的情況下，向管控平臺發(fā)送已被分配至所述車輛平臺的任務(wù)；

所述管控平臺進(jìn)一步用于將已被分配至所述車輛平臺但還未執(zhí)行的任務(wù)整理至所述第二公告信息中的所述未分配任務(wù)集合；

所述計算所述車輛平臺集合的每個所述車輛平臺的評分進(jìn)一步包括：

根據(jù)公式(1)計算每個所述車輛平臺的評分；

S_q＝u₁p_i¹+u₂p_i²+u₃p_i³， (1)

其中，S_q為所述評分，p_i¹為所述車輛平臺執(zhí)行選取的任務(wù)的成本方面指標(biāo)值，p_i²為所述車輛平臺的剩余能力方面指標(biāo)值，p_i³為所述車輛平臺的剩余容量方面指標(biāo)值，u₁、u₂、u₃為預(yù)設(shè)的權(quán)重。