买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：东南大学

摘要：本发明公开了一种基于变邻域禁忌搜索算法的跨境运输双边接驳车辆调度方法，包括如下步骤：1、构建包含运输环节顺序约束、车辆分区约束的跨境运输双边接驳车辆调度模型；2、根据步骤1建立的模型，采用贪婪算法生成跨境运输双边接驳车辆调度方案；3、以步骤2生成的调度方案为初始可行解，采用变邻域禁忌搜索算法输出优化后的跨境运输双边接驳车辆调度方案。该方法考虑了跨境运输双边接驳车辆调度过程中的运输环节顺序约束、车辆分区约束等实际情况，并改进了基本的计算方法，有助于物流企业在跨境运输过程中合理地调度双边接驳车辆。

主权项：1.一种基于变邻域禁忌搜索算法的跨境运输双边接驳车辆调度方法，其特征在于，包括如下步骤：1构建包含运输环节顺序约束、车辆分区约束的跨境运输双边接驳车辆调度模型；2根据步骤1建立的模型，采用贪婪算法生成初始的跨境运输双边接驳车辆调度方案；3以步骤2生成的调度方案为初始可行解，采用变邻域禁忌搜索算法输出优化后的跨境运输双边接驳车辆调度方案；步骤1具体包括：1.1根据作业实际情况，构建的模型约束条件包括运输环节顺序约束；运输环节顺序约束指的是将每个运输任务拆分为一一对应的出口运输环节和进口运输环节，每个由接驳堆场至收货点的进口运输环节必须在对应的由发货点至接驳堆场的出口运输环节完成后才能开始；数学模型表达如下： 其中，u为运输任务总数；r-u和r均为运输环节编号，分别表示某个运输任务的出口运输环节和进口运输环节；v为车辆编号；决策变量定义如下： 0-1决策变量，如果车辆v执行运输环节r-u，则取值为1，否则，取值为0； 0-1决策变量，如果车辆v执行运输环节r，则取值为1，否则取值为0；1.2根据作业实际情况，构建的模型约束条件包括车辆分区约束；车辆分区约束指的是执行运输环节的车辆被允许在所属区域内行驶；车辆约束分为执行出口运输环节和执行进口运输环节的两类用数学模型表达如下： 其中，v为车辆编号；m为区域编号；s为每个区域的配备车辆数目，各区域配备的车辆数目相同；i、j为节点编号，节点编号0表示接驳堆场；k为每个区域所涵盖的节点总数，各区域节点总数相同，均包含1个车库及k-1个客户节点；r为运输环节编号；u为运输任务总数；所述决策变量定义如下： 0-1决策变量，如果车辆v执行运输环节r，则取值为1，否则取值为0； 0-1决策变量，如果运输环节r为节点i至接驳堆场的作业，则取值为1，否则取值为0； 0-1决策变量，如果运输环节r为接驳堆场至节点j的作业，则取值为1，否则取值为0；1.3构建的数学模型以运输总成本最小为目标函数，将调度方案x的相关参数作为变量，运输总成本fx的计算公式为： 其中，r为运输环节编号；u为运输任务总数；a为车辆早于客户要求的时间窗下限到达的单位时间惩罚系数；Er为客户要求的时间窗下限；tr为调度方案x中运输环节r的完成时刻，tr-u为与运输环节r对应的进口运输环节r-u在调度方案x中的完成时刻；tr′为调度方案x中执行运输环节r的车辆到达运输环节起点的时间；i、j为节点编号；n为区域总数；k为每个区域的节点数，各区域节点数相同；tij为车辆从位置节点i行驶至位置节点j所花费的时间；th为单次集装箱交换作业耗费的时间，为常数；b为车辆晚于客户要求的时间窗上限到达的单位时间惩罚系数；Lr为客户要求的时间窗上限；c1为单位车辆单次固定使用成本；s为每个区域的配备车辆数目，各区域配备的车辆数目相同；c2为单位车辆单位时间行驶成本；决策变量定义如下： 0-1决策变量，如果调度方案x中运输环节r为节点i至节点j的作业，则取值为1，否则取值为0；步骤2具体包括：2.1采用两行向量来表示跨境运输双边接驳车辆调度问题的解；其中，第一行向量表示运输环节的执行顺序；第二行向量对应第一行向量表示执行运输环节的车辆；2.2将所有运输任务的出口运输环节纳入可选运输环节集合中，可选运输环节集合表示当前能够被提供服务的运输环节集合；根据运输环节选择策略从可选运输环节集合中选定一个运输环节后，将该环节从可选运输环节集合中移除；如果被移除的环节是出口运输环节，则将该出口运输环节对应的进口运输环节添加至可选运输环节集合中；2.3根据车辆选择策略，从运输环节服务的客户点所属区域的车辆中选择运输车辆；步骤3中变邻域禁忌搜索算法具体包括：3.1清空禁忌表，禁忌表是用来记录邻域变换类型及向量邻域变换位置的表格，在邻域变换中有选择地搜索禁忌表中的信息，从而实现全局优化；初始化禁忌长度和最大迭代次数；初始化迭代次数NC为1；将步骤2生成的车辆调度方案作为变邻域禁忌搜索算法的初始可行解xinitial，初始可行解xinitial满足模型约束且作为邻域变换的最初基础；令xinitial为当前解xnow和最优解xbest，即xnow＝xinitial，xbest＝xinitial；3.2构造运输环节交换邻域变换N1、运输环节插入邻域变换N2和车辆变异邻域变换N3的3个邻域结构，以扩展解的搜索范围；运输环节交换邻域变换N1表示互换解的第一行运输环节向量中某两个运输环节的位置，第二行车辆向量中对应位置的车辆也进行互换，具体的操作为在第一行运输环节向量中随机选择一个运输环节i，根据步骤1.1运输环节顺序约束，确定能与运输环节i交换的运输环节集合S1，当S1不为空时，在S1中随机选择一个运输环节j与运输环节i交换操作，否则，重新随机选择一个运输环节i′进行运输环节交换邻域变换N1；运输环节插入邻域变换N2表示将第一行运输环节向量中某个运输环节的位置插入到另一运输环节的位置之前，第二行车辆向量中对应位置的车辆也进行插入，具体的操作为在第一行运输环节向量中随机选择一个运输环节i，根据步骤1.1运输环节顺序约束，确定运输环节i能插入的位置集合S2，当S2不为空时，在S2中随机选择一个位置j插入当前运输环节，否则，重新随机选择一个运输环节i′进行运输环节插入邻域变换N2；车辆变异邻域变换N3表示在第一行运输环节向量保持不变的情况下，将第二行车辆向量中的某一车辆变异为另一车辆，具体的操作为在第二行车辆向量中随机选择一个运输车辆i，根据步骤1.2车辆分区约束，确定运输车辆i能变异的车辆集合S3，当S3不为空时，在S3中随机选择一个车辆j进行变异，否则，重新随机选择一个运输车辆i′进行车辆变异邻域变换N3；3.3根据变邻域搜索规则，在N1、N2、N3邻域结构内变换当前解xnow，得到新的当前解xnow；3.4将步骤3.3的邻域变换类型及向量邻域变换位置记录到禁忌表中；当禁忌表达到禁忌长度后，每迭代一次，释放一次最早进入禁忌表的邻域变换操作；3.5选取步骤1.3中的运输总成本fx为解评价函数，比较当前解xnow与最优解xbest的评价值大小，如果满足解评价函数fxnowfxbest，则令xbest＝xnow；3.6判断是否达到最大迭代次数，若未满足，则迭代次数NC＝NC+1，并转到步骤3.3；否则，输出最佳值xbest。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 东南大学 基于变邻域禁忌搜索算法的跨境运输双边接驳车辆调度方法