[发明专利]一种带成本约束的配送网络容量可靠性评估方法

说明书

本发明涉及一种带成本约束的配送网络容量可靠性评估方法，属于计算机技术领域。该方法包括以下步骤：步骤1：计算网络中各条边的容量下界；步骤2：用枚举法求解成本约束的候选极小容量向量；步骤3：从成本约束的候选极小容量向量中找出成本约束的极小容量向量；步骤4：剔除重复的成本约束的极小容量向量；步骤5：把不重复的成本约束的极小容量向量代入不交和公式，计算带成本约束的容量可靠性。本发明方法在搜索成本约束的候选极小容量向量、剔除重复的成本约束的极小容量向量方面具有非常好的计算效率。能够快速地实现对带成本约束的配送网络容量可靠性开展评估。

技术领域

本发明属于计算机技术领域，涉及一种带成本约束的配送网络容量可靠性评估方法。

背景技术

配送网络作为一个开放网络，容易受到内部故障或者外部不确定因素的干扰，例如交通阻塞、车辆故障、恶劣天气等，这些随机因素已经成为导致配送网络服务功能失效的主要威胁。因此，评估随机环境下配送网络的服务质量对于保障网络正常运行、维护社会经济健康发展具有重要的现实意义。可靠性是衡量配送网络服务质量最重要的指标之一，广义的配送网络可靠性是指，网络在一定的条件下能够向用户提供符合要求的服务质量的能力。现代社会快节奏的生活方式使得人们对配送网络的可靠性水平越来越重视。

在现实的商品配送过程中，由于受随机因素的影响，配送网络各条运输线路上的运输工具可能处于失效状态，部分失效状态，维护状态等多种状态。因此，配送网络各条运输线路的配送容量是随机的，从而导致整个配送网络的配送容量也是随机的。在理论研究上，配送网络常常被建模为一个多态网络模型，网络中每条边具有相互独立的、有限的、取非负整数的随机容量。配送网络容量可靠性是指，网络能够把d单位的商品需求量从出发地配送到目的地的概率。

此外，配送成本也是衡量配送网络运行效率的一个重要方面，同时也是影响运营利润极其关键的一个因素，因此，在可靠性指标中引入配送成本，能够更全面、更合理地评估配送网络的服务效率和服务质量。带成本约束的配送网络容量可靠性是指，网络能够把d单位的商品需求量从出发地配送到目的地且总的配送成本不超过给定的预算b的概率，用CR_d,b来表示。

计算CR_d,b最简单方法是穷举法，该方法需要对容量向量空间中的每个容量向量逐一进行枚举，故时间复杂度很高，只适用于规模较小的配送网络。目前，计算CR_d,b最常用的一种方法是利用成本约束的极小容量向量，该方法属于间接法。如果一个容量向量满足，网络在该容量向量下能够把d单位的商品需求量从出发地配送到目的地且总的配送成本不超过给定的预算b，而任何小于该容量向量的其他容量向量这两个条件都不能同时满足，则称该容量向量为成本约束的极小容量向量。如果知道了网络所有成本约束的极小容量向量，则CR_d,b就可以通过不交和公式计算得到。因此，寻找成本约束的极小容量向量是该方法的核心目标。目前，研究者已经提出了一些方法来寻找成本约束的极小容量向量，但这些方法在寻找成本约束的极小容量向量时大多效率不高。特别地，这些方法在搜索成本约束的候选极小容量向量、剔除重复的成本约束的极小容量向量时面临计算效率瓶颈。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种带成本约束的配送网络容量可靠性评估方法。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种带成本约束的配送网络容量可靠性评估方法，包括以下步骤：