[发明专利]一次性医疗器械配送及回收的混合拉格朗日调度方法、系统

说明书

本发明公开了一种一次性医疗器械配送及回收的混合拉格朗日调度方法、系统，方法包括：以车辆发车成本和车辆行驶成本汇总的总经济成本最小化为优化目标，建立基于一次性医疗器械配送及回收过程车辆调度问题的混合整数规划模型；采用混合拉格朗日优化算法对基于一次性医疗器械配送及回收过程车辆调度问题的混合整数规划模型进行求解，获得车辆的配送及回收方案。本发明调度方法合理有效，可在短时间内获得一次性医疗器械配送及回收过程的车辆优化调度问题的优良解，使得一次性医疗器械的配送及回收过程变得更加清晰准确，可大大提高一次性医疗器械配送及回收的效率，降低配送及回收过程产生的成本。

技术领域

本发明涉及一种一次性医疗器械配送及回收的混合拉格朗日调度方法，属于车辆路径问题智能优化调度技术领域。

背景技术

随着医疗行业的快速发展、国民生活质量的快速提高，一次性医疗器械产品队伍迅速扩大，据统计，目前市场上的一次性医疗器械产品或医用品数量多达数百种。通常将一次性医疗器械按其危险程度分为两类，即A类和B类，A类具有一定的危险性，如一次性注射器等；B类则相对安全，如乳胶类产品等。对使用过的一次性医疗器械，尤其对于A类器械，若不及时回收，则会有流入市场的危险，且一次性医疗器械使用后不可重复利用，还需及时补充新器械。

在一次性医疗器械配送及回收过程中，每个客户医疗器械的需求量及回收量均不同，给每个客户进行配送时，还需考虑到回收后车辆是否超载。另外，在实际的医疗器械运输企业中，对一次性医疗器械的配送及回收大都缺乏合理的调度，没有统一的管理，即使是规模较大的企业也仅仅是根据工人的经验进行简单调度。

在整个一次性医疗器械配送及回收过程中，医疗器械运输公司有若干车辆，从仓库携带一次性医疗器械出发到达客户为客户提供配送服务，同时回收废弃器械。由于一次性医疗器械配送及回收过程的优化调度问题属于NP-hard问题，该问题的求解时间随客户数量的增长呈指数型增长。对于此类问题的求解，传统的智能算法不能保证解的质量，数学规划方法虽求解质量较好，但所需时间较长。因此有必要提出一种有效的求解方法，能在短时间内获得问题的有效解决方案。

发明内容

本发明提供了一种一次性医疗器械配送及回收的混合拉格朗日调度方法、系统，以用于获得一次性医疗器械配送及回收过程中的车辆优化调度问题的优良解。

本发明的技术方案是：一种一次性医疗器械配送及回收的混合拉格朗日调度方法，包括：

以车辆发车成本和车辆行驶成本汇总的总经济成本最小化为优化目标，建立基于一次性医疗器械配送及回收过程车辆调度问题的混合整数规划模型；

采用混合拉格朗日优化算法对基于一次性医疗器械配送及回收过程车辆调度问题的混合整数规划模型进行求解，获得车辆的配送及回收方案。

所述基于一次性医疗器械配送及回收过程车辆调度问题的混合整数规划模型，包括：目标函数和约束函数；其中，目标函数要求车辆发车成本和车辆行驶成本汇总的总经济成本最小化；约束函数，包括：车辆行驶路径约束、车辆容量约束、子回路消除约束、变量约束。

所述基于一次性医疗器械配送及回收过程车辆调度问题的混合整数规划模型，包括：

一次性医疗器械运输企业具有一个物流配送中心和m辆载重为Q的运输车辆，要为分布在不同位置的n个医疗机构服务；V＝{1,2,3…,n}为机构集合，V₀＝{0}∪V为节点集合，{0}表示配送中心；K＝{1,2,…m}为配送中心的车辆集合；D_j为机构j处一次性医疗器械的需求量，P_j为机构j处废弃医疗器械的回收量；

建立目标函数：