[发明专利]一种求解二维装载约束物流车辆调度问题的方法

说明书

本发明公开一种求解二维装载约束物流车辆调度问题的方法，该方法包括计算机建模、调度优化计算、调度方案输出三个步骤。首先将车辆、场地、任务输入到计算机中，综合考虑客户需求、时间窗、二维装载约束、载重量和客户满意度，建立基于二维装载约束的多目标物流配送中的车辆调度问题模型，然后在货物装载阶段采用改进的最低水平线搜索算法的二维装载策略，在车辆路径优化阶段采用改进的信息素更新策略和客户转移概率方法，最后采用多目标蚁群优化得到车辆调度Pareto最优解并将最终调度方案传输给工作人员。本发明考虑了二维装载约束、车辆满载配送等实际情况，采用该方法可有效减少投入的车辆数，降低车辆空载率，提高客户满意度，降低企业运输成本。

技术领域

本发明涉及一种求解二维装载约束物流车辆调度问题的方法，属于LY08信息传输与处理技术。

背景技术

近年来，全球经济的迅猛发展，物流产业作为国民经济的一个重要的服务行业，正在全球范围迅速发展，并逐渐成为国民经济发展的动脉和基础产业，其发展程度已成为衡量一个国家现代化程度和综合国力的重要标志之一。物流连接着生产与消费，是国民经济循环的纽带之一，物流产业也成为国民经济的一个重要部门，与每一个人的生活息息相关，已成为各国的研究热点。近几十年来，车辆调度问题逐渐成为运筹学和组合优化领域的研究热点内容,其研究重点也从单因素向多因素协同考虑，各国学者对其理论和应用进行了大量和深入的研究工作，也取得了许多研究成果。但目前研究仅考虑单一目标的路径优化如最短路径，且考虑因素少，没有解决二维装载限制问题，现有的算法远不能满足实际物流调度的需要。

为此，需要一种有效的车辆调度方法对物流运输货物进行装载和对车辆进行合理调度配送。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种求解二维装载约束物流车辆调度问题的方法，该方法能够综合考虑实际情况，有效减少投入的车辆数，降低车辆空载率，提高客户满意度，降低企业运输成本。

为了实现上述目的，本发明的解决方案为：

一种求解二维装载约束物流车辆调度问题的方法，该方法将车辆、场地、任务等信息输入到计算机中，建立基于二维装载约束的多目标物流配送中的车辆调度问题模型，在货物装载阶段采用改进的最低水平线搜索算法的二维装载策略，在车辆路径优化阶段采用改进的信息素更新策略和客户转移概率方法，最后采用多目标蚁群优化得到车辆调度Pareto(帕累托)最优解并将最终调度方案通过网络系统传输到工作人员。从而有效减少投入车辆数，降低车辆空载率，提高客户满意度，降低企业运输成本。

一种求解二维装载约束物流车辆调度问题的方法，包括以下步骤：

步骤1：将车辆、场地、任务等信息输入到计算机中，建立基于二维装载约束的多目标物流配送中的车辆调度问题模型，模型主要由四部分组成，基础信息包括客户及配送中心的位置坐标、车辆基础参数和货物基础参数；客户需求是客户的预定订单和临时订单信息；约束条件有软时间窗区间、车辆载重量约束和二位装载约束；调度优化主要是要达到运输成本最小和客户满意度最大的目标。

服务全部客户的成本的计算公式为：

其中，C表示服务总成本；c_ij表示单位距离的成本，d_ij表示客户i到客户j的距离，x_ijk表示车辆k从客户i到客户j的决策变量；F_k表示每辆车的固定发车成本，y_k表示车辆k配送的决策变量；c_wait表示车辆等待的单位时间成本，w_i(t_i)表示车辆提前到达客户i处是产生的等待时间。

客户对开始服务时间满意度的计算公式为：