[发明专利]一种基于环保和成本节约的车辆调度和路径规划方法

说明书

本发明提供了一种基于环保和成本节约的车辆调度和路径规划方法，以燃油消耗量、尿素消耗量和污染物排放量最小为规划目标，建立带时间窗的整数规划模型。本发明通过企业输入的配送中心车辆数量及型号、车辆的载重量、配送中心及客户位置信息、货物配送的时间要求、各个点的供应量及需求量和货物配送的优先级，以燃油消耗量、尿素消耗量和污染物排放量为目标，为企业设计合理的车辆调度方案，使得企业的运输成本减少，同时减少了对环境的污染，有利于可持续社会的发展。

技术领域

本发明属于物流技术领域，尤其是涉及一种基于环保和成本节约的车辆调度和路径规划方法。

背景技术

车辆调度和路径规划问题是企业运输的一个关键技术，通过根据客户的不同需求和时间要求，合理高效的对企业车辆进行调度安排和路线规划，可以降低成本，提高服务质量。而随着近年来，国家对环境保护的重视逐步提高，综合政府和企业的共同目标是未来企业发展的根本。因此，基于成本和环境节约的车辆调度和路线规划方法是一种前沿的调度方法，是未来的发展趋势。在国内，很多学者对车辆调度问题都进行过研究和探讨，但大多数学者都是仅仅从企业的角度出发，实现企业运输的成本最小。

互联网时代的到来，使得基于大数据的研究取得了快速的发展。传统的车辆调度，只是考虑两个客户之间的距离或行驶时间，而忽略了路况以及不同车型的影响。这种调度问题存在以下问题：首先，汽车的燃油消耗量不仅与车型有关，也与这段道路上的路况有关，包括车速、加减速、上下坡等。若单单考虑距离最短，却不一定是燃油消耗量最小。其次，这种调度模式并未考虑污染物排放量的影响。最后，尿素的成本也关系到运输的成本，也应是运输需要考虑的因素之一。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种基于环保和成本节约的车辆调度和路径规划方法，通过设计合理的车辆调度方案，使得企业的运输成本减少，同时减少了对环境的污染。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于环保和成本节约的车辆调度和路径规划方法，以燃油消耗量、尿素消耗量和污染物排放量最小为规划目标建立带时间窗的整数规划模型，其中

为目标函数，第一部分为权重乘以燃油消耗量的标准化处理后的值，第二部分为表示权重乘以尿素消耗量标准化处理后的值，第三部分为权重乘以污染物排放量标准化处理后的值，以三者综合最小为目标。

进一步的，所述模型的约束条件为

ET_jk＜＝t_jk＜＝LT_jk j∈{1,2,...，N} (7)

K_m＞＝0(14)

其中，公式(1)表示各配送中心派出的车辆数不超过车辆总数；

公式(2)表示车辆从配送中心出发并返回配送中心；

公式(3)和(4)表示每个客户只能由一辆车服务一次；

公式(5)表示车辆不能由配送中心到配送中心；

公式(6)表示车辆有进有出；