本發(fā)明涉及一種應(yīng)急物資運(yùn)輸條件下的物流車輛優(yōu)化調(diào)配方法,屬于運(yùn)力優(yōu)化調(diào)度。
背景技術(shù):
1、為了應(yīng)對(duì)重大災(zāi)害或者災(zāi)難事件中人們對(duì)于物資的需要,有組織、有計(jì)劃地充分優(yōu)化調(diào)度多個(gè)物流車隊(duì)(各車的貨箱容量有限,且能夠運(yùn)送物資種類約束不同),從多個(gè)物資來(lái)源地向多個(gè)目的地,以最少時(shí)間優(yōu)化調(diào)度應(yīng)急物資是很有必要的。在能最大限度地滿足抗擊災(zāi)難應(yīng)急物資需要的同時(shí),還需要增加運(yùn)送物資的貨車到達(dá)物資需求地的可靠性(一些路徑在災(zāi)害中損壞,行駛有一定風(fēng)險(xiǎn),需要避免)。只有這樣才能夠最大程度地減少災(zāi)難事件對(duì)人民、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)造成的損失。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、基于現(xiàn)有技術(shù)的上述問(wèn)題,本發(fā)明提出了一種應(yīng)急物資運(yùn)輸條件下的物流車輛優(yōu)化調(diào)配方法,用以解決在應(yīng)急物資運(yùn)輸任務(wù)并發(fā)場(chǎng)景下,運(yùn)輸任務(wù)完成時(shí)間最短和運(yùn)輸可靠程度最大的多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題。
2、為解決上述問(wèn)題,本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案:
3、本發(fā)明的一種應(yīng)急物資運(yùn)輸條件下的物流車輛優(yōu)化調(diào)配方法,包括如下步驟:
4、步驟一、數(shù)據(jù)獲取與所需變量定義;
5、步驟二、建立貨車運(yùn)送應(yīng)急物資優(yōu)化調(diào)度模型,實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)整數(shù)優(yōu)化,從而轉(zhuǎn)化為整數(shù)優(yōu)化問(wèn)題,并對(duì)其求解,得到物流車輛優(yōu)化調(diào)配方法的最優(yōu)解。進(jìn)一步地,所述步驟一中:
6、非危險(xiǎn)、非易碎品種類為r;
7、非危險(xiǎn)、非易碎品集合為p={pu|u=1,2,3,…,r};
8、非危險(xiǎn)、非易碎品pu的重量為危險(xiǎn)、易碎品種類為s;
9、危險(xiǎn)、易碎品集合為q={qv|v=1,2,3,…,s};
10、危險(xiǎn)、易碎品qv的重量為貨車基地含有裝載非危險(xiǎn)、非易碎品車輛個(gè)數(shù)a;
11、貨車基地含有裝載危險(xiǎn)、易碎品車輛個(gè)數(shù)b;
12、裝載非危險(xiǎn)、非易碎品貨車集合l={lk|k=1,2,3,…,a};裝載危險(xiǎn)、易碎品貨車集合g={ge|e=1,2,3,…,b};
13、裝載非危險(xiǎn)、非易碎品貨車lk的載重量為裝載危險(xiǎn)、易碎品貨車ge的載重量為裝載非危險(xiǎn)、非易碎品貨車lk的最大車程為裝載危險(xiǎn)、易碎品貨車ge的最大車程物資基地個(gè)數(shù)n;
14、物資基地集合o={oi|i=1,2,3,…,n};
15、物資基地oi含有的非危險(xiǎn)、非易碎品pu的數(shù)量為
16、物資基地oi含有的危險(xiǎn)、易碎品qv的數(shù)量為
17、需要物資地點(diǎn)個(gè)數(shù)m;
18、需要物資地點(diǎn)集合d={dj|j=1,2,3,…,m};
19、需要物資地點(diǎn)dj需要非危險(xiǎn)、非易碎品pu的數(shù)量為
20、需要物資地點(diǎn)dj需要危險(xiǎn)品qv的數(shù)量為
21、物資基地oi含有的危險(xiǎn)、易碎品qv的數(shù)量為
22、裝載非危險(xiǎn)、非易碎品貨車lk當(dāng)前需要前往的物資基地點(diǎn)的集合為
23、裝載非危險(xiǎn)、非易碎品貨車lk當(dāng)前需要前往的需要物資地點(diǎn)的集合為
24、裝載危險(xiǎn)、易碎品貨車ge當(dāng)前需要前往的物資基地點(diǎn)的集合為
25、裝載危險(xiǎn)、易碎品貨車ge當(dāng)前需要前往的需要物資地點(diǎn)的集合為
26、物流基地oi與需要物資地點(diǎn)di的可靠程度為aij;
27、物流基地oi與需要物資地點(diǎn)dj中最長(zhǎng)的路為bij;
28、函數(shù)
29、函數(shù)φ(s)為列表s的當(dāng)前最大索引;
30、s[α]為列表s在α索引處的值,
31、函數(shù)
32、β1的含義是指在s1列表中某個(gè)元素的索引下標(biāo),
33、β2的含義是指在s2列表中某個(gè)元素的索引下標(biāo),
34、α1的含義是s1列表中某個(gè)元素的值,
35、α2的含義是s2列表中某個(gè)元素的值,
36、函數(shù)θ的含義是指定一個(gè)運(yùn)算,得出貨車是否可從某個(gè)物資中心去往需要物資的地點(diǎn);
37、xijku為裝載非危險(xiǎn)、非易碎品貨車lk從貨車物流基地oi到需要物資地點(diǎn)dj運(yùn)送非危險(xiǎn)、非易碎品pu的數(shù)量集合;
38、yijev為裝載危險(xiǎn)、易碎品貨車ge從貨車物流基地oi到需要物資地點(diǎn)dj運(yùn)送危險(xiǎn)、易碎品qv的數(shù)量集合。
39、進(jìn)一步地,所述步驟二中:
40、對(duì)于裝載非危險(xiǎn)、非易碎品貨車lk而言,當(dāng)時(shí),說(shuō)明此時(shí)正在從需要物資的地點(diǎn)向物資基地行駛,否則說(shuō)明此時(shí)正在從物資基地行駛向需要物資的地點(diǎn)行駛;對(duì)于裝載危險(xiǎn)、易碎品貨車ge同理;
41、在物資需求命令響起時(shí),貨車會(huì)到最近的物流基地進(jìn)行裝貨,此部分路程不考慮;
42、裝載非危險(xiǎn)、非易碎品貨車lk所走的距離為
43、
44、裝載危險(xiǎn)、易碎品貨車ge所走的距離為
45、
46、σ的含義是指每個(gè)所需物資的地點(diǎn)的元素下表迭代值,從0開(kāi)始循環(huán);
47、那么走的距離和為
48、
49、裝載非危險(xiǎn)、非易碎品貨車lk走的道路的可靠程度總和為
50、
51、裝載危險(xiǎn)、易碎品貨車ge走的道路的可靠程度總和為
52、
53、那么走的距離和為
54、
55、本問(wèn)題即為對(duì)f3與f6進(jìn)行優(yōu)化;
56、對(duì)于裝載非危險(xiǎn)、非易碎品貨車lk而言,要保證其裝載的貨物要小于等于其容量,所以需要
57、
58、對(duì)于裝載危險(xiǎn)、易碎品貨車ge而言,要保證其裝載的貨物要小于等于其容量,所以需要
59、
60、對(duì)于裝載非危險(xiǎn)、非易碎品貨車lk而言,要保證其到達(dá)目的地后,還能夠保證其能返回最近的物資基地,進(jìn)行加油,所以需要:
61、
62、對(duì)于裝載危險(xiǎn)、易碎品貨車ge而言,要保證其到達(dá)目的地后,還能夠保證其能返回最近的物資基地,進(jìn)行加油,所以需要:
63、
64、所有裝載非危險(xiǎn)、非易碎品貨車在基地oi運(yùn)送出去的非危險(xiǎn)、非易碎品均不能超過(guò)該基地所有量:所以需要:
65、
66、所有裝載危險(xiǎn)、易碎品貨車在基地oi運(yùn)送出去的危險(xiǎn)、易碎品均不能超過(guò)該基地所有量
67、
68、所有貨車運(yùn)送到需要物資地點(diǎn)dj的非危險(xiǎn)品非危險(xiǎn)、非易碎品pu的數(shù)量需要滿足其需求量,所以
69、
70、需要物資地點(diǎn)dj需要危險(xiǎn)品qv的數(shù)量為
71、所有貨車運(yùn)送到需要物資地點(diǎn)dj的危險(xiǎn)品、易碎品qv的數(shù)量需要滿足其需求量,所以
72、
73、可得到如下多目標(biāo)整數(shù)優(yōu)化:
74、
75、此多目標(biāo)整數(shù)優(yōu)化問(wèn)題可拆解成如下兩個(gè)整數(shù)優(yōu)化問(wèn)題:
76、第一個(gè)是:
77、
78、第二個(gè)是:
79、對(duì)第一個(gè)問(wèn)題進(jìn)行求解得到,最優(yōu)解為γ1,最優(yōu)值為η1;
80、對(duì)第二個(gè)問(wèn)題進(jìn)行求解得到,最優(yōu)解為γ2,最優(yōu)值為η2,
81、當(dāng)γ1=γ2時(shí),那么此值便為最終的最優(yōu)解;
82、當(dāng)γ1≠γ2時(shí),令
83、得到下面的整數(shù)優(yōu)化問(wèn)題:
84、
85、對(duì)此問(wèn)題進(jìn)行整數(shù)優(yōu)化求解,即可得到最優(yōu)解。
86、本發(fā)明的有益效果在于:
87、對(duì)于物資需求地對(duì)不同種類的物資需求進(jìn)行考慮,本發(fā)明對(duì)貨車進(jìn)行了劃分:裝載非危險(xiǎn)、非易碎品的貨車與裝載危險(xiǎn)、易碎品的貨車;災(zāi)難發(fā)生后,為了能夠可靠的運(yùn)送物資,本發(fā)明對(duì)物資基地到達(dá)物資需求地可靠程度進(jìn)行了考慮;本發(fā)明還考慮了需求地點(diǎn)對(duì)每種非危險(xiǎn)品、非易碎品與危險(xiǎn)品、易碎品的需求數(shù)量,物資基地含有的每種非危險(xiǎn)品、非易碎品與危險(xiǎn)品、易碎品的數(shù)量、每種危險(xiǎn)品、易碎品、非危險(xiǎn)品、非易碎品的重量。從而可以得到貨車及時(shí)可靠的運(yùn)送貨物的方案。