[發明專利]一種基于變權風險的危險化學品多倉庫車輛路徑優化方法

有效

• 申請號: 202011284543.2
• 申請日: 2020-11-17
• 公開（公告）號: CN112270517B
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 李想;胡皓;哈明虎;王小勝
• 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;G06N3/08
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 安麗

本發明涉及一種基于變權風險的危險化學品多倉庫車輛路徑優化方法，包括以下步驟：確定運輸路線和運輸網絡的變權風險；搜集危險化學品運輸中的權重信息、倉庫供給量與零售商需求量等信息；上層規劃制定零售商分配方案；下層規劃確定最優運輸路徑；根據雙層規劃的上下層決策，得出最優路徑和最優供應量。本發明通過考慮權重信息的不同場景，分別構建了基于有序加權平均風險的多倉庫車輛路徑雙層規劃模型和基于狀態變權平均風險的多倉庫車輛路徑雙層規劃模型，很好的實現了運輸網絡和運輸路線上整體風險和局部風險的均衡，具有很強的實用性。

技術領域

本發明提供了一種基于變權風險的危險化學品多倉庫車輛路徑優化方法，屬于危險化學品運輸技術領域；特別是對多倉庫車輛路徑問題使用了雙層變權優化模型，并考慮了危險化學品車載量的動態變化對運輸風險的影響。

背景技術

危險化學品是指具有毒性、放射性、爆炸性、腐蝕性等危險特性的化學品，被廣泛應用于工業、農業、國防和人民日常生活等領域。近年來，中國的危險化學品年運輸量在10億噸以上，且運輸量逐年增加，其中通過公路運輸的危險化學品約占70％。雖然中國政府對危險化學品運輸行業的監管在不斷加強，但安全形勢依然嚴峻，重大事故時有發生。

如何有效地降低危險化學品的運輸風險，是保障人民生命財產、生態環境安全和經濟可持續發展的重要研究課題。在學術界，與危險化學品運輸相關的風險度量與分析和運輸路徑優化已經得到了廣泛的發展。

雖然對于危險化學品風險度量的研究十分廣泛^[1-3]，但是所提出的關于危險化學品的傳統風險度量沒有實現運輸路線上整體風險和局部風險很好地均衡。同時，基于傳統風險度量進行的危險化學品運輸路徑優化容易造成運輸網絡和運輸路線上整體風險或局部風險的高估或低估。其中，風險的高估會招致運輸成本上升和社會恐慌，而風險的低估則會帶來巨大的安全隱患。

危險化學品多倉庫車輛路徑問題主要涉及兩個子問題：客戶的分配和運輸路徑的優化。該問題優化的目標是實現運輸網絡風險的最小化。現有對于危險化學品多倉庫車輛路徑問題研究主要是基于傳統的運輸風險模型^[4-6],均沒有實現運輸網絡整體風險和局部風險很好的均衡。

為了解決這些問題，本發明借助變權的思想實現了運輸風險中整體風險與局部風險較好的均衡。同時，本發明構建的雙層規劃方法分別反映了運輸網絡風險和運輸路線風險之間的決策層次。通過考慮不同的權重場景，本發明分別設計了基于有序加權平均風險的雙層規劃模型和基于狀態變權平均風險的雙層規劃模型。同時，在模型構建中考慮了車載量變化對于運輸風險的影響。本發明使用了基于分支定界的混合并行遺傳算法以求得滿意結果。

參考文獻

[1]ReVelle,C.,Cohon,J.,Shobrys,D.,1991.Simultaneous siting androuting in the disposal ofhazardous wastes.Transportation Science.25(2),138-145.

[2]Erkut,E.,Ingolfsson,A.,2000.Catastrophe avoidance models forhazardous materials route planning.Transportation Science.34(2),165-179.

[3]Toumazis,I.,Kwon,C.,2013.Routing hazardous materials on time-dependent networks using conditional value-at-risk.Transportation ResearchPart C:Emerging Technologies.37,73-92.