[发明专利]一种基于膜系统的多目标车辆路径优化方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于膜系统的多目标车辆路径优化方法及装置，相较于现有的通过数学规划将多个目标转化为单目标优化问题的方式，本发明中根据多目标车辆路径优化任务确定构造细胞、字母表以及构造细胞的细胞转运规则，获取输出细胞标识以及初始细胞状态规则有限集，并根据字母表、构造细胞、细胞转运规则、初始细胞状态规则有限集以及输出细胞标识生成组织膜系统，根据组织膜系统对多目标车辆路径优化任务的待优化参数进行优化，获得目标车辆路径，克服了现有技术中无法计算带时间窗的车辆路径问题的缺陷，从而能够优化多目标车辆路径，降低计算复杂度，使解集以均匀分布地方式逼近前沿面的同时，具有较强的延展性。

技术领域

本发明涉及路径优化技术领域，尤其涉及一种基于膜系统的多目标车辆路径优化方法及装置。

背景技术

随着市场竞争的加剧，从事配送服务的企业逐渐认识到合理安排车辆路径的重要性，它既能提高客户服务水平，又有助于降低配送成本。车辆路径问题本身是一个非常复杂的问题，涉及到诸多扩展问题种类，跨越了组合优化、运筹学等多学科知识，建模具有一定的难度。同时，相关研究已经证明带时间窗的车辆路径(Vehicle Routing Problems withTime Windows，VRPTW)问题是NP-hard问题，大量实验表明，精确算法只能处理小规模的VRPTW，对于较大规模的VRPTW，算法的计算时间将会随问题规模增长呈指数级增加。

目前，在实际车辆路径问题中，往往需要考虑优化多个目标，例如车辆数、行驶路径、路径平衡、二氧化碳排放量等等目标，在多目标优化问题中，通过数学规划的方式将多个目标转化为单目标优化问题的方法，往往效率较低，并且并不适用于非线性的离散问题。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种基于膜系统的多目标车辆路径优化方法及装置，旨在解决如何优化多目标车辆路径的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种基于膜系统的多目标车辆路径优化方法，所述基于膜系统的多目标车辆路径优化方法包括以下步骤：

在接收到多目标车辆路径优化指令时，获取多目标车辆路径优化任务；

根据所述多目标车辆路径优化任务确定构造细胞、字母表以及所述构造细胞的细胞转运规则；

获取输出细胞标识以及初始细胞状态规则有限集，并根据所述字母表、所述构造细胞、所述细胞转运规则、所述初始细胞状态规则有限集以及输出细胞标识生成组织膜系统；

根据所述组织膜系统对所述多目标车辆路径优化任务的待优化参数进行优化，获得目标参数；

根据所述目标参数进行多目标车辆路径优化，获得目标车辆路径。。

优选地，所述根据所述多目标车辆路径优化任务确定构造细胞、字母表以及所述构造细胞的细胞转运规则的步骤，具体包括：

根据所述多目标车辆路径优化任务确定待优化参数、任务构成参数以及任务决策向量；

根据所述待优化参数、所述任务构成参数以及所述任务决策向量建立数学优化模型，并根据所述数学优化模型确定模型约束条件；

根据所述数学优化模型以及所述模型约束条件确定构造细胞，并根据所述待优化参数确定字母表以及所述构造细胞的细胞转运规则。

优选地，所述根据所述数学优化模型以及所述模型约束条件确定构造细胞，并根据所述待优化参数确定字母表以及所述构造细胞的细胞转运规则的步骤，具体包括：

获取所述构造细胞的当前字符串，并根据所述当前字符串生成所述构造细胞的字符串排序规则；