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龙图腾网恭喜合肥工业大学申请的专利基于遗传和鲸鱼混合算法的混合车辆路径优化方法和系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114861972B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-03-07发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210290630.1，技术领域涉及：G06Q10/047；该发明授权基于遗传和鲸鱼混合算法的混合车辆路径优化方法和系统是由夏维;李思齐;唐玉芳;宋洋;姜春雨;程一玲设计研发完成，并于2022-03-23向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于遗传和鲸鱼混合算法的混合车辆路径优化方法和系统在说明书摘要公布了：本发明提供一种基于遗传和鲸鱼混合算法的混合车辆路径优化方法、系统、存储介质和电子设备，涉及车辆路径优化领域。根据任务数据，构建混合车辆协同配送模型；采用基于遗传和鲸鱼混合算法求解该混合车辆协同配送模型，获取混合车辆路径优化方案；所述混合车辆路径优化方案包括插入换电站的电动汽车配送方案：计算优化方案中任一电动汽车到每一个节点所需的电量，若当前电动汽车到达某一节点的电量小于等于零，且在该节点的上一节点的剩余电量满足到达距离最近的换电站，则在该节点和其上一节点之间插入该距离最近的换电站。在现有设施的基础上配送路径优化环节加入换电环节，提高了电动汽车在配送环境中的使用便利性和对降低碳排放做出的贡献。

本发明授权基于遗传和鲸鱼混合算法的混合车辆路径优化方法和系统在权利要求书中公布了：1.一种基于遗传和鲸鱼混合算法的混合车辆路径优化方法，其特征在于，包括：S1、获取至少包括车辆、换电站、配送中心、客户节点信息的任务数据；S2、根据所述任务数据，构建混合车辆协同配送模型；S3、采用基于遗传和鲸鱼混合算法求解所述混合车辆协同配送模型，获取混合车辆路径优化方案；所述混合车辆路径优化方案包括插入换电站的电动汽车配送方案：计算优化方案中任一电动汽车到每一个节点所需的电量，若当前电动汽车到达某一节点的电量小于等于零，且在该节点的上一节点的剩余电量满足到达距离最近的换电站，则在该节点和其上一节点之间插入所述距离最近的换电站；所述S3具体包括：S31、根据所述任务数据，初始化鲸鱼种群，种群中任一鲸鱼个体解码后均包括插入换电站的电动汽车配送方案；S32、根据所述混合车辆协同配送模型，计算每一个鲸鱼个体对应的目标函数值，获取局部最优个体，并作为全局最优个体；S33、引入的遗传算法交叉操作完成鲸鱼个体的更新；S34、将更新后的鲸鱼种群进行局部搜索后，获取当前局部最优个体，并更新所述全局最优个体；S35、判断是否达到最大更新迭代次数，若是，转入S36；否则，转入S33；S36、输出最终的全局最优个体，解码获取所述混合车辆路径优化方案；所述S31包括：S311、根据所述任务数据，采用实数编码方式对鲸鱼个体进行编码，具体包括用数字0表示配送中心；1，...，n表示客户节点；n+1，…，n+m表示换电站的位置；配送中心能够使用的总计最大车辆使用数目K等于最大燃油汽车使用数量maxfv加上电动汽车使用数量maxev，则个体的编码用1，…，n+K-1的实数随机产生，其中实数n+1，…，n+K-1为车辆分割点；S312、将所述鲸鱼个体进行解码，分别获取燃油汽车、以及插入换电站的电动汽车的车辆配送方案；S3121、获取燃油汽车的车辆配送方案，根据燃油汽车最大使用数量maxfv，提取出现第maxfv个车辆分割点以前的编码片段，在该车辆分割点以前的编码片段中利用大于n的数值把选取的片段最多至多分割为maxfv份，每一份分割的片段代表每一辆燃油汽车访问的客户节点；S3122、获取不插入换电站的电动汽车配送方案，提取出现第maxfv个车辆分割点以后的编码片段，在该车辆分割点以后的编码片段中利用大于n的数值把选取的片段最多至多分割为maxev份，每一份分割的片段代表每一辆电动汽车访问的客户节点；S3123、获取插入换电站的电动汽车的车辆配送方案，计算上述不插入换电站的电动汽车配送方案中任一电动汽车从配送中心出发到达第i个客户节点的距离，根据距离得出当前电动汽车到达第i个客户节点的剩余电量，直到可以返回到配送中心；当剩余电量小于0％时，返回第i-1个客户节点，根据当前位置寻找距离第i-1个客户节点距离最近的换电站位置，计算第i-1个客户节点到达最近换电站的剩余电量，若剩余电量满足到达换电站位置，则把换电站编号插入到第i-1与第i个客户节点之间；若不能，继续返回第i-2个客户节点，循环上述寻找操作，直到可以到达换电站的位置，进行换电，换电后计算从该换电站到达未访问客户节点的顺序，根据距离得出到达其余客户节点的剩余电量，继续循环上述操作；S313、组合燃油汽车的车辆配送方案和插入换电站的电动汽车的车辆配送方案，获取初始鲸鱼种群中任一鲸鱼个体对应的解；所述S33具体包括：定义局部最优个体为X*，其余鲸鱼个体为Xi，则更新公式为： 其中，rand表示生成介于0到1之间的一个随机数；cross1表示循环交叉方式，包括：S10、随机选择鲸鱼个体1的位置i1上元素e1，找到个体2相同位置i1的元素e2，再回到个体1中找到元素e2所在的位置i2，重复工作直至达到一个闭环；S11、按顺序依次替换两个个体上数值的位置，完成当前鲸鱼个体的更新；cross2表示顺序交叉方式，包括：S100、随机选择鲸鱼个体1中任意个个体的位置，并记录对应的数值位置顺序，在个体2中选择相同数值，并记录个体2的位置顺序；S101、将个体1选中的数值位置顺序按照个体2数值位置顺序重新插回个体1中，个体2选择的数值按照个体1选中数值的顺序重新插回个体；所述S2中混合车辆协同配送模型包括：考虑最小成本的目标函数：minz＝fF+fc+fp其中，fF表示包括固定成本； K为汽车集合，下标为k；Fev、Fcv分别表示电动汽车和燃油汽车的固定成本；yk为决策变量，如果车辆是电动汽车，则为1，否则为0；fc表示可变成本，包括电动汽车的充电成本和燃油汽车的距离成本； Cev、Ccv分别表示电动汽车和燃油汽车的可变成本；Sk为决策变量，如果换电站S被选择，则为1，否则为0；V表示所有节点集合，V＝C∪S∪{o}；C为客户节点集合，下标为c；S为换电站集合，下标s；{o}表示配送中心；dgh表示任意两个节点g、h之间的距离；xghk为决策变量，如果车辆从g点经过h点，则为1，否则为0；fp表示时间惩罚成本； 表示车辆的到达客户节点的时间；epu、lpu分别表示车辆早到和晚到客户点的惩罚成本；eg、lg分别表示客户要求的最早和最晚服务时间；所述S2中混合车辆协同配送模型还包括约束条件：1∑g∈V，g≠vxgvk＝∑h∈V,h≠vxvhk，k∈K，表示进入某节点的车辆必须离开该节点，车辆最终回到配送中心；2表示一个客户点只能有一辆车进行配送服务且只服务一次；3表示每辆车服务的总需求不能超过车辆的载重量；uc表示客户节点c的需求；U表示车载容量；4表示表明车辆行驶过程中前后两节点间电量之间的关系：只有当车辆为电动汽车辆且车辆从g出发访问h，即yk＝xghk＝1，车辆的电池容量才有所下降；r表示电动汽车的电池消耗速率；5表示客户节点处的电动汽车到达和离开时的电量相等；6表示电动汽车离开配送中心时满电；D表示电动汽车的满电量；7表示电动汽车离开换电站时满电；8表示车辆从配送中心出发时，时刻为0；9tgh＝dghspeed，g，h∈V，表示计算行驶时间，speed表示车辆速度；10表示车辆到达节点h的时间等于该车辆离开前一节点g的时间加上其从节点g行驶到节点h所需要的时间；11表示如果车辆到达客户节点g的时间早于客户节点g要求的最早服务时间eg，则车辆需要等待到最早服务时间eg才能开始服务，等待的时间为否则无需等待，twg为0；12表示车辆离开客户节点的时间等于到达客户节点的时间加上等待时间和服务时间。

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