[發明專利]一種危化品多車型運輸的半開放式車輛路徑優化方法

有效

• 申請號: 201911309655.6
• 申請日: 2019-12-18
• 公開（公告）號: CN111091329B
• 公開（公告）日: 2022-12-16
• 發明（設計）人: 馬紅光;李想;周仲鑫;哈明虎
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: G06Q10/08
• 分類號: G06Q10/08;G06Q10/06;G06Q10/04
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 鄧治平

1.一種危化品多車型運輸的半開放式車輛路徑優化方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟(1)設置約束條件：對于危化品多車型運輸的半開放式車輛路徑問題，設置如下約束條件限制：車輛被選擇后才會產生相應的成本和風險、客戶的需求必須被滿足且只能被一輛車訪問一次、車輛在完成配送任務后可返回任意一個倉庫且不能超過車輛最大容量的限制；

步驟(2)計算所有運輸路徑上的風險：采用多車型車輛的實際載重來衡量事故的后果，發生事故的可能性依據車型的不同具有不同的大小；

步驟(3)總成本求解：針對決策者對于降低成本的要求，考慮使用的車輛類型不同的情況下的固定成本和運輸成本的總和；

步驟(4)針對危化品多車型運輸的半開放式車輛路徑問題，建立雙目標優化模型，同時最小化所有運輸路徑上車輛的總風險和總成本；

步驟(5)求解雙目標優化模型：采用混合智能算法，即基于遺傳算法的ε-約束方法，計算得到帕累托解，提供相應的最優路徑規劃方案；

所述的步驟(2)具體如下：

定義符號系統：

I倉庫個數；

J客戶個數；

V總結點數；

E總弧數；

K車輛總數；

S車輛類型；

弧(i,j)上s型車輛發生事故的可能性；

弧(i,j)上s型車輛k發生事故造成的影響人數；

弧(i,j)上s型車輛k發生事故造成的影響半徑；

τ_ij弧(i,j)上的人口密度；

弧(i,j)上s型車輛的單位距離運輸成本；

l_ij弧(i,j)的距離；

f^s s型車輛的固定成本；

U集合J的子集；

|U|集合U的元素個數；

d_j客戶j的需求；

q^s s型車輛的最大容量；

弧(i,j)上s型車輛k的運輸風險；

弧(i,j)上s型車輛k的總成本；

決策變量，如果s型車輛k在弧(i,j)上運行取1；否則取0；

決策變量，s型車輛k在弧(i,j)上的實際載重；

z^sk決策變量，如果s型車輛k被使用取1；否則取0；

傳統風險模型的表達式如下：

發生事故的可能性由歷史數據決定，受事故影響的人數由受事故影響區域的面積和該區域的人口密度決定：

考慮影響半徑受多車型車輛實際載重以及危化品類型的影響，且影響半徑與載重呈非線性函數關系：

其中，α,β為常數，取決于不同的危化品類型；

最終弧(i,j)上的風險模型為：

目標為最小化所有運輸路徑上的風險：

2.根據權利要求1所述的一種危化品多車型運輸的半開放式車輛路徑優化方法，其特征在于：所述的步驟(3)對于最小化總成本目標，其中多車型車輛的固定成本以及單位距離運輸成本不同，故弧(i,j)上的總成本為：

目標為最小化所有運輸路徑上的成本：

3.根據權利要求2所述的一種危化品多車型運輸的半開放式車輛路徑優化方法，其特征在于：所述的步驟(4)具體如下：

針對危化品多車型運輸的半開放式車輛路徑問題，在車輛的最大容量、客戶的需求、滿足半開放式路徑約束下，建立同時最小化總風險和總成本的雙目標優化模型，具體表示如下：