[发明专利]一种基于滚动时域优化的甩挂运输动态路径规划方法

说明书

技术领域

本发明涉及滚动式与优化方法，具体来说是一种基于滚动时域优化的甩挂运输动态路径规划方法，属于组合优化、动态决策或动态规划领域。

背景技术

甩挂运输是指牵引车在货物装卸作业点卸下自身携带的挂车，并换上其他挂车继续运行的物流组织方式。甩挂运输已经在国际上得到了广泛的推广应用，实践证明是一种高效、绿色、先进的货物运输组织方式，对降低物流成本，推动现代物流发展，提高国家整体经济运行质量，都有重要意义。

静态甩挂运输路径规划问题通畅可以描述如下：利用牵引车拖带挂车，从车场出发按计划访问甩挂运输用户，完成全部访问要求后回到车场。其中甩挂运输用户的需求可以分为两类：单独需要牵引车访问和需要牵引车拖带挂车共同访问。同时，牵引车的拖挂操作仅能在特定站点完成。问题旨在通过构造合适的车辆行驶路线和甩挂方法，在满足相关约束条件的同时，使总配送成本最小。

目前，国内外对于集装箱定挂运输问题的相关研究较多，但专门研究甩挂运输调度问题的文献相对较少；同时对于甩挂运输调度问题的研究任主要以静态的环境下的路径规划及运输模式设计为主，对于动态和不确定环境下的相关研究较少，对调度过程中配送系统各部分间的协同性也未作充分考虑，因而研究成果难以有效应对实际配送环境变化带来的影响。而动态调度的核心人任务是在使调度方案在面对时变的、复杂的实际实施环境时，能够更好地实现方案与实施的协同，取得最佳的实际执行效果。

发明内容

本发明为了减少车队实际运行过程中与路径规划方案产生的偏差，克服现有路径规划方法存在的不足之处，提出一种基于滚动时域优化的甩挂运输动态路径规划方法，以期能对基于滚动时域优化的甩挂运输动态路径规划问题进行结构化决策，并快速给出动态路径规划的方案，从而提高路径规划方案的实时性、合理性和准确性、并降低运输成本。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：

本发明一种基于滚动时域优化的甩挂运输动态路径规划方法的特点是：应用于由1个车场A、R个目标节点U₁、V个路网节点U₂以及P辆牵引车所在位置节点S所组成的配送服务区域中，将所述配送服务区域的外接正方形的一个顶点设为坐标原点o，将与所述坐标原点o相连的水平和垂直方向上的两条邻边分别设置为x轴和y轴，从而构成直角坐标系xoy；在所述坐标系xoy中：

定义车场A的位置为(x₀,y₀)，定义所述P辆牵引车均从所述车场A的位置(x₀,y₀)中出发；将所述P辆牵引车记为K＝{K⁽¹⁾,K⁽²⁾,…,K^(p),…,K^(P)}，1≤p≤P，K^(p)表示第p辆牵引车；

将R个目标节点记为表示第r个目标节点，第r个目标节点的位置记为(x_r,y_r)；将第r个目标节点的最早访问时间记为e_r；将第r个目标节点的最迟访问时间记为l_r；e_r和l_r构成目标节点的时间窗[e_r,l_r]；

将V个路网节点记为表示第v个路网节点；第v个路网节点的位置记为(x_R+v,y_R+v)；

将P辆牵引车K所在位置节点记为S＝{S^(R+V+1),S^(R+V+2),…,S^(R+V+p),…,S^(R+V+P)}，S^(R+V+p)表示第R+V+p个节点，表示第p辆牵引车K^(p)所在位置；第p辆牵引车K^(p)所在位置节点S^(R+S+p)的位置记为(x_R+V+p,y_R+V+p)；