[发明专利]用于路径规划的搜索方法

权利要求书

1.一种用于路径规划的搜索方法，其特征在于，所述搜索方 法包括以下步骤：

a)对对应路径图的路径规划方案的种群中各个个体进行初始 化，其中每个个体S包括按照所述路径图对各个车辆规划的任务 回路序列，每个任务回路中包括一个车辆对应的回路任务序列；

b)对每个个体S依次执行传统步长的局部搜索和大于所述传 统步长的可变步长局部搜索，以获得对应的局部最优解个体S’；

c)根据每个个体对应的所有回路总消耗和/或每个个体违背 容量约束的程度对所有的局部最优解个体S’进行排序；以及

d)根据所述排序确定所述路径图的最优路径规划方案。

2.如权利要求1所述的搜索方法，其特征在于，所述步骤a 包括：

对所述路径图对应的所有任务边进行编号，其中每个任务边 以其对应的两个端点表示；以及

对于每个车辆对应的回路任务序列，从所有任务边的未选取 任务编号中选择可在不违反容量约束条件的条件下插入对应序列 的任务编号。

3.如权利要求1所述的搜索方法，其特征在于，所述步骤b 包括：

首先对每个个体S执行所述传统步长的局部搜索，获得对应 的第一局部最优解个体S1；

对每个第一局部最优解个体S1执行所述可变步长的局部搜 索，获得对应的第二局部最优解个体S2；以及

再次对每个第二局部最优解个体S2执行所述传统步长的局部 搜索，获得所述对应的局部最优解个体S’。

4.如权利要求1或3所述的搜索方法，其特征在于，所述可 变步长局部搜索包括：

从每个个体包含的任务回路序列中选择部分任务回路，并将 所述部分任务回路对应的车辆回路任务序列融合为一个任务序 列；

按照所选任务不违背容量约束且任务之间距离最近的条件， 从所述融合任务序列依次选择任务进行排序；

利用Ulusoy划分算法将所述排序的任务重新划分为回路，以 使得重新划分后每个回路产生的额外消耗最小；以及

以所述重新划分的回路来替换所述部分任务回路。

5.如权利要求4所述的搜索方法，其特征在于，若每次选择 时存在多个任务满足所述条件，进一步利用下面多个规则中至少 一个比较所述多个任务以选择一个任务进行当前排序；

所述多个规则包括：1.最大化任务与仓库之间的距离；2.最小 化任务与仓库之间的距离；3.最大化任务的需求量与服务消耗之 比；和4.最小化任务的需求量与服务消耗之比。

6.如权利要求5所述的搜索方法，其特征在于，若当前排序 中任务的总需求量小于容量的一半，采取所述规则1；否则采取所 述规则2。

7.如权利要求1所述的搜索方法，其特征在于，在所述步骤 b之前还包括：

利用每个个体S交叉生成不同于个体S的后代群体；

分别计算所述后代群体的每个个体与所有个体S之间的距离；

按照所述后代群体的每个个体距离个体S的距离最小值排序 选择所述后代群体的部分个体来替代个体S。

8.如权利要求7所述的搜索方法，其特征在于，所述距离为 两个个体分别对应的任务邻接矩阵之间的距离。

9.如权利要求7所述的搜索方法，其特征在于，所述步骤c 包括：

将所述后代群体的部分个体与所述局部最优解个体S’进行 合并；以及

对所述合并的个体进行排序。

10.如权利要求1或9所述的搜索方法，其特征在于，所述 排序步骤c包括：

计算每个个体的违背容量约束的程度和每个个体对应的所有 回路总消耗；

在比较任意两个个体时，若其对应的违背容量约束的程度为 零，则根据其对应的所有回路总消耗大小排序；

若其对应的违背容量约束的程度大于零，则根据以预定概率 比较其对应的违背容量约束的程度和以预定概率比较其对应的所 有回路总消耗来进行排序。