[发明专利]车辆路径规划方法及系统

说明书

本发明提供了一种车辆路径规划方法及系统，涉及货物装载与车辆路径的组合优化技术领域。所述处理方法包括步骤：在采集货物信息和车型信息，生成货物序列和车型序列后，基于整数编码方法编制货物+车型染色体；对前述货物+车型染色体进行解码，通过切分和校验车型片段和货物片段，生成车辆装载方案，根据每辆车已装入的货物，生成车辆路径方案。本发明通过货物+车型的染色体编码与解码方式，实现车型分配与需求拆分，从而确定具有车辆装载方案的车辆路径方案，以解决实际货物装载与车辆路径的组合优化问题。

技术领域

本发明涉及货物装载与车辆路径的组合优化技术领域，尤其涉及一种车辆路径规划方法及系统。

背景技术

汽车零部件入厂物流中循环取货模式的特点是小批量多频次，以最小化库存和运输总成本为目标，同时注重车辆运输、货物配送等环节的资源优化。

在循环取货的过程中，存在有以下假定规则：

1)多频次，即每个供应商每日允许多次访问，同一个供应商有多条路径访问取货，每个供应商每日累计供应量可能超过一辆车的容量，每个车次可能运输部分供应零部件，但是当日必须完成运输全部供应的零部件。

2)运输车辆有多种车型。运输车辆车型分别有8米、9.6米、12米、16米等多种车型，每个车型有各自的最大承重和容量限定。在汽车零部件入厂物流实际运营中需要配备不同数量的车辆，以满足每日运输任务的需要。

3)库存最小化，即配送中心的零部件库存只能维持数小时生产需求，因此，汽车制造厂严格要求必须按时供应零部件，不能迟到，否则会导致库存不足而造成生产停线。而早于规定的卸货时间原则上不允许，因为将零部件提早到达物流中心，会造成物流中心的零部件货架上溢库等问题。但是在实际运作上，一般有两种情况处理早到问题：一种是物流中心对于提前到达零部件进行惩罚费用，而另一种做法是运输承运商借助二次转运费用，即车辆路过一个离物流中心近距离的一个中转站，将早到零部件先在中转站卸货，然后承运商调度员按照卸货时间要求安排二次运输，二次运输只允许整箱转运，而这部分需要额外费用即转运费用。

4)同一家供应商供应有1或多种零件，每一种零件有1或多箱，有1个或多个卸货时间窗要求。

5)分区域制定车辆路径方案，考虑驾驶员专业性等问题，实际运输中，将所有供应商按照区域规则进行划分，然后每个区域各自制定车辆路径方案。

作为举例，参见图1所示，对应不同车型执行的运输任务，可以生成多条运输路径，例如：路径A：1日6点一辆12米车从配送中心出发，先行驶到供应商1处取货，再行驶到供应商2处取货，最后送到配送中心卸货；路径B：1日12点一辆8米车从配送中心出发，先行驶到供应商2处取货，再行驶到供应商3处取货，最后送到配送中心卸货。

为此，汽车零部件入厂物流中循环取货时需要考虑三维装载约束与多车型的需求可拆分车辆路径问题，即指存在一定数量的供应商分布于地理空间的各处，配送中心(或负责运输管理的物流公司)每天根据汽车制造厂的生产计划，组织适当的行车路径，向各供应商收取不同数量、不同尺寸、不同卸货时间限制的零部件，由不同车型的车辆来执行运输任务，将零部件送至配送中心卸货，使得配送中心的零部件库存能够持续满足汽车制造厂的生产计划，同时又能在一定的约束即车辆装载约束、单个供应商的供应需求可拆分、车辆车型与数量限定等条件下，达到运输总成本最小和运输总时间最少的目的。

综上，如何基于运输企业日常运作的实际需求，提出一种更贴近实际运作的车辆路径规划方法，是亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于：克服现有技术的不足，提供一种车辆路径规划方法及系统，本发明能够考虑更贴合实际运作的取货条件和运输条件，通过编制货物+车型染色体，以及针对前述染色体上的车型片段和货物片段采取相应的解码操作，确定车辆路径方案，实现车型分配和需求拆分。

为解决现有的技术问题，本发明提供了如下技术方案：