[发明专利]一种考虑多行程的一车两挂甩挂接驳运输方法

说明书

本发明公开了一种考虑多行程的一车两挂甩挂接驳运输方法。包括问题分析模块、状态变量模块、基于状态的混合整数规划模型模块、验证模块。通过引入多种状态变量，对挂车类型和数量进行刻画，解决多行程的构建问题，并基于状态变量构建非线性混合整数规划模型。针对非线性模型无法被直接求解的问题，对模型进行线性化处理，构建线性混合整数规划模型进行求解。该方法对于牵引车的挂车数量及执行运输任务的行程进行优化，提高集装箱甩挂接驳运输效率，降低运输成本。

技术领域

本发明涉及数据挖掘和物流运输调度领域，特别涉及一种考虑多行程的一车两挂甩挂接驳运输方法。

背景技术

集装箱运输是一种以集装箱为单位的长途运输方式，在整个物流运输链的前段和后段发挥着重要作用。甩挂运输是带有动力的牵引车拖带装有集装箱的挂车至目的地，将挂车甩下，返回原路时将其他装好货物的挂车拖回原地,或者开往下一个目的地的运输方式。在运输过程中，牵引车和挂车可以自由分离与连接，通过运输系统之间的合理调度与配置，缩短因装卸货物而造成的牵引车停滞时间，大大提高了牵引车辆的利用率。同时，实行甩挂运输可提高原有运输能力的2倍左右，它可以充分利用牵引车缩短作业周期，从而获得最佳经济效益。为了适应和满足当今全球贸易的运输需求，甩挂运输成为了集装箱运输接驳的一种最为重要的运输手段。

甩挂运输的快速发展及其在集装箱接驳运输中的广泛应用,大幅度提升了车运输效率,并且产生了良好的经济效益。然而，其本身在如下方面仍存在一些不足：

(1)目前，对于集装箱甩挂接驳运输的研究多集中在一车一挂问题，由于一车两挂问题具有独特的属性和特点，完全不同于一车一挂问题，故构建复杂度远高于一车一挂情形，目前针对一车两挂的研究也相对较少。

(2)相关的集装箱接驳运输问题研究大都假设车辆在计划期内只能执行一个行程的运输服务，而多行程的运输服务可以有效减少车辆的使用数量，降低固定成本的投入。

(3)一车一挂尽管较传统运输的运输效率有所提高，但仍然存在运输效率不够高的情况，这就导致运输成本及能源过度消耗的现象依然存在。

由此可见，针对一甩一挂的集装箱接驳运输方法的进一步优化对于降低物流成本、提高物流运输效率具有重要现实意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种考虑多行程的一车两挂甩挂接驳运输方法，该方法引入多种状态变量，对挂车类型和数量进行刻画，解决多行程的构建问题，并基于状态变量构建非线性混合整数规划模型。针对非线性模型无法被直接求解的问题，对模型进行线性化处理，构建线性混合整数规划模型进行求解。该方法对于牵引车的挂车数量及执行运输任务的行程进行优化，提高集装箱甩挂接驳运输效率，降低运输成本。

本发明是这样实现的：一种考虑多行程的一车两挂甩挂接驳运输方法包括如下模块：问题分析模块、状态变量模块、基于状态的混合整数规划模型模块、验证模块。其所述基于状态的混合整数规划模型模块包括：基于状态的非线性混合整数规划模型子模块、基于状态的线性混合整数规划模型子模块。

所述问题分析模块和状态变量模块相连，状态变量模块和基于状态的混合整数规划模型模块相连，基于状态的混合整数规划模型模块和验证模块相连；基于状态的混合整数规划模型模块中，基于状态的非线性混合整数规划模型子模块和基于状态的线性混合整数规划模型子模块相连。

所述问题分析模块，对相关问题进行描述，确定拟解决问题目标。研究了考虑一车两挂甩挂接驳运输问题，牵引车可以拖带任意类型和数量的挂车，在不超过一车两挂限制的基础上，在一个运输任务周期内尽可能的执行多个行程的运输服务，以实现成本最小化。

所述状态变量模块，与一车一挂模式对比，分析所研究问题的难点，引入多种状态变量对挂车类型和数量进行刻画，解决行程的构建问题。