[發明專利]基于改進多目標算法的危險品運輸路徑動態規劃方法

有效

• 申請號: 202011301604.1
• 申請日: 2020-11-19
• 公開（公告）號: CN112434849B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: 陸林軍;張文穎;朱蓮;楊軍
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/08;G06N3/12
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 孟旭彤

本發明公開了一種基于改進多目標算法的危險品運輸路徑動態規劃方法，解決了傳統路線規劃方法無法及時的應對日益復雜的城市道路狀況，易造成交通擁堵甚至更嚴重危險及損失，其技術方案要點是包括有以下步驟：獲得運輸風險因素，建立運輸風險模型；基于運輸風險和運輸成本兩個目標，建立多目標運輸路徑規劃模型，確定目標函數及約束條件；根據改進的非支配遺傳算法對多目標運輸路徑規劃模型進行求解；通過設定的多種動態更新方式對不同情景下多目標運輸路徑規劃模型進行運算，獲取路線規劃選擇，本發明的基于改進多目標算法的危險品運輸路徑動態規劃方法，能快速的應對突發情況并及時進行動態調整，避免運輸規劃中的危險性和成本損失。

技術領域

本發明涉及交通運輸規劃方法，特別涉及基于改進多目標算法的危險品運輸路徑動態規劃方法。

背景技術

城市物流是現代城市賴以存在和發展的重要基礎，是城市居民生活、工作的支撐與保障，在城市發展中占有重要地位。車輛路徑問題(Vehicle Routing Problem，VRP)與物流配送息息相關，是物流活動中與消費者直接聯系的一個環節，一個好的車輛路徑規劃可以起到節約成本、提高客戶滿意度、降低運輸風險等作用。

危險品運輸(Hazardous Material Transportation,HAZMAT)是車輛物流配送路徑優化問題的一個重要分支，隨著城市目前日益復雜的交通狀況，譬如交通擁堵、事故發生，傳統的路線規劃模型已難以滿足運輸所需的各項要求，一旦未能及時作出合理應對調整，易造成道路擁堵，甚至會造成更大的危害和成本損失。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于改進多目標算法的危險品運輸路徑動態規劃方法，能快速的應對運輸遇到的突發情況并及時進行動態調整，避免車輛運輸規劃中的危險性和成本損失。

本發明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：

一種基于改進多目標算法的危險品運輸路徑動態規劃方法，包括有以下步驟：

對危險品運輸行業數據統計并進行貝葉斯分析以獲得影響危險品運輸的運輸風險因素，根據獲得的運輸風險因素建立運輸風險模型；

基于運輸風險和運輸成本兩個目標，建立多目標運輸路徑規劃模型，確定目標函數及約束條件；

選取非支配多目標遺傳算法進行優化及改進，并根據改進的非支配遺傳算法對多目標運輸路徑規劃模型進行求解；

通過設定的多種動態更新方式對不同情景下多目標運輸路徑規劃模型進行運算，分析比對獲取動態更新方式于不同情境下的路線規劃選擇。

作為優選，建立多目標運輸路徑規劃模型的步驟包括有：

對危險品運輸行業數據進行貝葉斯分析，定義用于計算危險品運輸風險的四個因素，分別包括有人員因素R_d、線路因素R_r、車輛因素R_v及人口土地環境因素R_e；

根據危險品運輸風險的四個因素構建運輸風險模型；

定義用于計算危險品運輸成本的四個參數，分別包括有危險品運輸的固定成本FC、危險品運輸的可變成本VC、外部成本內部化EC、時間窗約束成本PC；

根據運輸成本的四個參數設定運輸成本函數，根據危險品運輸風險模型與運輸成本函數其約束合并形成多目標運輸路徑規劃模型。

作為優選，求解及規劃路線選擇具體為：

設定多種動態更新方式，包括有按時段動態更新、按關鍵節點動態更新、按時空動態更新；

運用改進型非支配多目標遺傳算法對多目標運輸路徑規劃模型求解，K＝[0,1,2,3]，分別代表不做動態更新、按時段動態更新、按關鍵節點動態更新、按時空動態更新三種方式下的多目標運輸路徑規劃模型運算；