[发明专利]基于混合变邻域搜索的智慧城市应急物资配送规划方法

权利要求书

1.基于混合变邻域搜索的智慧城市应急物资配送规划方法，其特征在于，包括以下4个步骤：步骤A：基于实际应急场景下的物资配送需求和运输约束条件建立智慧城市应急物资配送优化模型；

步骤B：通过统计分析城市内不同道路的车辆通行数据获取模型的配送时间参数；

步骤C：使用双层编码方式来生成初始配送方案的解；

步骤D：使用混合变邻域搜索算法对模型进行求解；

所述步骤A包含以下4个步骤：

步骤A1：收集城市内不同受灾点的物资需求数据；

步骤A2：明确城市内各应急物资存储点的库存数据和配送能力；

步骤A3：分析车辆和货物的适配情况；

步骤A4：构建智慧城市应急物资配送优化模型；

所述步骤D包含以下5个步骤：

步骤D1：初始化算法参数；

步骤D2：利用轮盘赌方法选择一种邻域搜索操作；

步骤D3：使用选择的邻域搜索操作更新当前解，获得一个新解，并计算新解的目标函数值；

步骤D4：将新解的目标函数值与当前解进行比较，若优于当前解则替换，否则根据模拟退火机制判断是否要接受新解，如果接受则替换当前解，不接受则保持当前解不变；

步骤D5：更新模拟退火参数和轮盘赌参数，判断是否达到迭代终止条件，若达到则输出最优的解作为最终配送方案，若没达到则执行步骤D2。

2.根据权利要求1所述的基于混合变邻域搜索的智慧城市应急物资配送规划方法，其特征在于，步骤A中所述的物资配送需求和运输约束条件包括：城市内不同受灾点对不同应急物资的需求，包括受灾点位置、需求的货物类型、数量、期望物资送达时间范围、配送优先级；

城市内各应急物资存储点的库存情况和配送能力，包括存储点位置、可用物资的类型、数量以及可用配送车辆的类型和数量；分析不同类型车辆和货物的适配情况。

3.根据权利要求1所述的基于混合变邻域搜索的智慧城市应急物资配送规划方法，其特征在于，步骤C中所述的双层编码是指一种表示配送方案的编码串，编码串分为两层，第一层为V个可变长的一维整数数组，其中V为总的可用车辆总数，每个一维数组代表车辆的配送路线，每一位元素代表一个存储点或受灾点；编码串的第二层为V个二维整数数组，每一个二维数组对应编码串第一层中一辆车的取送货方案，其中每一行对应编码串第一层中的一个地点，列对应一种物资类型。

4.根据权利要求1所述的基于混合变邻域搜索的智慧城市应急物资配送规划方法，其特征在于，步骤D中所述的混合变邻域搜索算法采用3种改进的邻域搜索操作对问题的解空间进行搜索，更新配送方案，同时在搜索过程中根据搜索性能动态确定每种邻域搜索操作的使用概率；这里的邻域搜索操作是指在不违反优化模型约束的前提下，根据某种策略改变当前解的元素，从而构造出一个新解的操作。每次使用一种搜索操作对当前解进行更新，获得一个新解后，计算该解的优化目标值，若优于当前解，则使用新解替换当前解，否则就根据模拟退火机制判断是否接受新解，如果接受则替换当前解，不接受则保持当前解不变，从而找到全局最优。