[发明专利]一种考虑逆向物流的同城配送路线规划方法

说明书

本发明公开了一种考虑逆向物流的同城配送路线规划方法。本发明的目的在于智能化的为同时取送货的逆向物流问题提供一组可行的配送方案，从而使得整体的物流运输成本最小化。鉴于该问题收到的关注较少并且缺乏高效的解决方案，本发明包括三个阶段，第一阶段利用客户点的分布生成一个高质量的初始解；第二阶段开始对初始解进行迭代优化，这个过程中的主导算法是新兴的延迟接受式爬山算法，配合多种邻域算子扩大搜索空间，并且采用强化学习领域中的多臂老虎机算法来最大化搜索过程中的收益；第三阶段根据客户的地理分布规律来修复优化后的解，最终输出结果。本发明可以在合理的时间内高效获得运输成本更低的解决方案。

技术领域

本发明属于物流调度领域，具体涉及一种考虑逆向物流的同城配送路线规划方法。

背景技术

在电子商务的蓬勃发展的大环境下，我国的物流行业已经成为了推动经济发展的重要力量，特别是物流产业中更为城镇化和专业化的同城物流，作为与我们息息相关的城市服务的载体，满足了客户的生活购物和商务需求，也有助于刺激新的经济增长点，全面推进城市化建设。与此同时，随着环境问题受到广泛的关注以及资源再生技术的进步，注重“绿色环保”的逆向物流正成为众多企业的竞争利器，它带来资源的节约可能意味着经济效益、社会效益和环境效益的共同增加。但无论是同城配送还是逆向回收终归是物流服务，居高不下的运输成本仍旧是物流产业所面临的最大挑战，其中车辆数目是成本消耗的主要因素，因为一辆车涉及到调度成本、维护成本和司机薪水等等，其次就是行驶距离带来的运输成本。

考虑以上特点，考虑逆向物流的同城配送路线规划问题可以抽象为带时间窗和同时取送货问题的车辆路径问题（Vehicle Routing Problem with Simultaneous Pickup–delivery and Time Windows，VRPSPDTW），主要目标就是在满足所有客户要求的服务时间范围等前提下，安排一组配送路线从而使得运输成本最小。目前，考虑逆向物流的同城配送路线规划方法可以分为三种，精确算法、基于种群的启发式算法和基于单解的启发式算法。但现有算法还存在以下不足：

第一，VRPSPDTW问题是一个NP难的数学问题，现有的分支定价算法可以精确计算出成本最小的方案，但只能在有限的时间内解决包含20个客户点的问题（Angelelli, E.,Mansini, R. A branch-and-price algorithm for a simultaneous pick-up anddelivery problem , 249–267.），显然无法满足现在社会的物流需求。

第二，启发式算法可以在合理的时间内得到一个近似最优的方案，但现有的基于种群的启发式算法往往会非常耗时（Lai, M., Tong, X., 2017. A metaheuristicmethod for vehicle routing

problem based on improved ant colony optimization and tabu search.Journal of Industrial and Management Optimization 8, 469–484.，Wang, H.F.,Chen, Y.Y., 2012. A genetic algorithm for the simultaneous delivery andpickup problems with time window. Computers Industrial Engineering 62, 84–95.），因为种群相当于把原有的客户数量翻了很多倍，从而在计算上的复杂度会成倍增加。