[发明专利]兼顾交通状况和双重时间窗的物流配送路径优化方法

说明书

本发明公开了一种兼顾交通状况和双重时间窗的物流配送路径优化方法，物流配送路径包括从配送中心到若干中转站之间的一级配送路径以及从每个中转站到若干需求点的二级配送路径；本发明基于目前二级物流配送模式，建立交通状况条件下带双重时间窗的物流配送模型，然后利用混合烟花算法对模型进行求解，求解过程中通过插入算法生成初始种群，并通过交叉操作和爆炸操作对个体进行更新，能够在较短时间内获取优化的物流配送路径，极大提升了物流配送路径的有效性和合理性。

技术领域

本发明属于物流管理技术领域，涉及物流配送路径规划和车辆调度，尤其涉及以客户满意度最大以及配送成本最小为目标、建立交通状况下带双重时间窗的物流配送模型，并通过一种混合烟花算法进行处理，得到合理物流配送方案的方法。

背景技术

随着电子商务的发展，物流在人们日常生活中扮演着重要角色。在物流配送过程中，为了避免大型车辆进入城市造成破坏以及不必要的资源浪费等其他因素，物流企业一般采用二级物流配送模式，由大型车将货物运输至各个郊外的中转站，然后由小型车将货物从中转站运输至各个客户，完成基本的物流配送，见图1所示。

在满足了基本的物流配送需求后，现在的物流企业正在向着降低配送成本，提高客户满意度等方面努力。通过总结现有物流配送方案，发现影响客户满意度的因素主要是包裹破损情况以及配送时间的长短，因此，很多学者基于限制配送时间的长短提出了带硬时间窗以及软时间窗的路径优化方法。而随着社会的不断发展，人们对物流配送提出了更高的要求，不仅仅是要求总物流配送时间的长短，即客户期望物流时长的时间窗(称之为物流时长时间窗)；而且同时要求接单的时间在配送当天的一个时间范围内，即客户接单的时间窗(称之为接单时间窗)。两个时间窗构成了双重时间窗，如图2所示，横轴代表一天中的所有时刻，竖轴代表包裹从发货到客户接单所用总时间。尤其是在道路状况不佳时期，不仅降低了物流配送效率，提高了物流配送成本，而且更难以满足客户要求的双重时间窗，从而影响客户满意度。

因此，如何在时变交通下以及客户要求的双重时间窗下实现合理配送，对物流企业降低配送成本和提高客户满意度来说是不小的难题。因此，研究基于交通状况下带双重时间窗的物流配送路径优化有着重要的实际意义。

发明内容

本发明针对交通状况不佳条件下物流配送效率低、配送成本高、客户满意度差的技术现状，兼顾满足客户要求的双重时间窗，提供一种兼顾交通状况和双重时间窗的物流配送路径优化方法，基于设计的混合烟花算法，提出优化的物流配送路径，降低物流配送成本的同时，提高配送效率以及改善客户满意度。

本发明的发明思路为：基于目前二级物流配送模式，建立交通状况条件下带双重时间窗的物流配送模型，利用设计的混合烟花算法来处理物流配送模型，获取物流配送路径，为了提高混合烟花算法的收敛速度，本发明进一步采用插入算法生成物流配送路径的初始物流种群，并引入交叉算子的思想，使得烟花个体之间能够相互学习，且利用烟花算法中爆炸算子自身的多样性提高物流配速路径的局部位置寻优能力。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案来实现。

本发明提供的兼顾交通状况和双重时间窗的物流配送路径优化方法，所述物流配送路径包括从配送中心到若干中转站之间的一级配送路径以及从每个中转站到若干需求点的二级配送路径；该物流配送路径的确定包括以下步骤：

S1按照以下公式构建目标函数：

minC＝λ(C₁+C₂)-(1-λ)CS；

式中，C为总成本，C₁为车辆行驶距离产生的成本，C₂为没在客户期望的时间窗内或车辆提前到达需求点等待至客户满意期望时间窗内产生的惩罚成本，CS为客户的平均满意度；λ为设定的控制参数；

S2生成初始种群