一种应急物资运输条件下的物流车辆优化调配方法与流程

本发明涉及一种应急物资运输条件下的物流车辆优化调配方法，属于运力优化调度。

背景技术：

1、为了应对重大灾害或者灾难事件中人们对于物资的需要，有组织、有计划地充分优化调度多个物流车队(各车的货箱容量有限，且能够运送物资种类约束不同)，从多个物资来源地向多个目的地，以最少时间优化调度应急物资是很有必要的。在能最大限度地满足抗击灾难应急物资需要的同时，还需要增加运送物资的货车到达物资需求地的可靠性(一些路径在灾害中损坏，行驶有一定风险，需要避免)。只有这样才能够最大程度地减少灾难事件对人民、社会、经济造成的损失。

技术实现思路

1、基于现有技术的上述问题，本发明提出了一种应急物资运输条件下的物流车辆优化调配方法，用以解决在应急物资运输任务并发场景下，运输任务完成时间最短和运输可靠程度最大的多目标优化问题。

2、为解决上述问题，本发明采用了如下技术方案：

3、本发明的一种应急物资运输条件下的物流车辆优化调配方法，包括如下步骤：

4、步骤一、数据获取与所需变量定义；

5、步骤二、建立货车运送应急物资优化调度模型，实现多目标整数优化，从而转化为整数优化问题，并对其求解，得到物流车辆优化调配方法的最优解。进一步地，所述步骤一中：

6、非危险、非易碎品种类为r；

7、非危险、非易碎品集合为p＝{pu|u＝1，2，3，…，r}；

8、非危险、非易碎品pu的重量为危险、易碎品种类为s；

9、危险、易碎品集合为q＝{qv|v＝1，2，3，…，s}；

10、危险、易碎品qv的重量为货车基地含有装载非危险、非易碎品车辆个数a；

11、货车基地含有装载危险、易碎品车辆个数b；

12、装载非危险、非易碎品货车集合l＝{lk|k＝1，2，3，…，a}；装载危险、易碎品货车集合g＝{ge|e＝1，2，3，…，b}；

13、装载非危险、非易碎品货车lk的载重量为装载危险、易碎品货车ge的载重量为装载非危险、非易碎品货车lk的最大车程为装载危险、易碎品货车ge的最大车程物资基地个数n；

14、物资基地集合o＝{oi|i＝1，2，3，…，n}；

15、物资基地oi含有的非危险、非易碎品pu的数量为

16、物资基地oi含有的危险、易碎品qv的数量为

17、需要物资地点个数m；

18、需要物资地点集合d＝{dj|j＝1，2，3，…，m}；

19、需要物资地点dj需要非危险、非易碎品pu的数量为

20、需要物资地点dj需要危险品qv的数量为

21、物资基地oi含有的危险、易碎品qv的数量为

22、装载非危险、非易碎品货车lk当前需要前往的物资基地点的集合为

23、装载非危险、非易碎品货车lk当前需要前往的需要物资地点的集合为

24、装载危险、易碎品货车ge当前需要前往的物资基地点的集合为

25、装载危险、易碎品货车ge当前需要前往的需要物资地点的集合为

26、物流基地oi与需要物资地点di的可靠程度为aij；

27、物流基地oi与需要物资地点dj中最长的路为bij；

28、函数

29、函数φ(s)为列表s的当前最大索引；

30、s[α]为列表s在α索引处的值，

31、函数

32、β1的含义是指在s1列表中某个元素的索引下标，

33、β2的含义是指在s2列表中某个元素的索引下标，

34、α1的含义是s1列表中某个元素的值，

35、α2的含义是s2列表中某个元素的值，

36、函数θ的含义是指定一个运算，得出货车是否可从某个物资中心去往需要物资的地点；

37、xijku为装载非危险、非易碎品货车lk从货车物流基地oi到需要物资地点dj运送非危险、非易碎品pu的数量集合；

38、yijev为装载危险、易碎品货车ge从货车物流基地oi到需要物资地点dj运送危险、易碎品qv的数量集合。

39、进一步地，所述步骤二中：

40、对于装载非危险、非易碎品货车lk而言，当时，说明此时正在从需要物资的地点向物资基地行驶，否则说明此时正在从物资基地行驶向需要物资的地点行驶；对于装载危险、易碎品货车ge同理；

41、在物资需求命令响起时，货车会到最近的物流基地进行装货，此部分路程不考虑；

42、装载非危险、非易碎品货车lk所走的距离为

43、

44、装载危险、易碎品货车ge所走的距离为

45、

46、σ的含义是指每个所需物资的地点的元素下表迭代值，从0开始循环；

47、那么走的距离和为

48、

49、装载非危险、非易碎品货车lk走的道路的可靠程度总和为

50、

51、装载危险、易碎品货车ge走的道路的可靠程度总和为

52、

53、那么走的距离和为

54、

55、本问题即为对f3与f6进行优化；

56、对于装载非危险、非易碎品货车lk而言，要保证其装载的货物要小于等于其容量，所以需要

57、

58、对于装载危险、易碎品货车ge而言，要保证其装载的货物要小于等于其容量，所以需要

59、

60、对于装载非危险、非易碎品货车lk而言，要保证其到达目的地后，还能够保证其能返回最近的物资基地，进行加油，所以需要：

61、

62、对于装载危险、易碎品货车ge而言，要保证其到达目的地后，还能够保证其能返回最近的物资基地，进行加油，所以需要：

63、

64、所有装载非危险、非易碎品货车在基地oi运送出去的非危险、非易碎品均不能超过该基地所有量：所以需要：

65、

66、所有装载危险、易碎品货车在基地oi运送出去的危险、易碎品均不能超过该基地所有量

67、

68、所有货车运送到需要物资地点dj的非危险品非危险、非易碎品pu的数量需要满足其需求量，所以

69、

70、需要物资地点dj需要危险品qv的数量为

71、所有货车运送到需要物资地点dj的危险品、易碎品qv的数量需要满足其需求量，所以

72、

73、可得到如下多目标整数优化：

74、

75、此多目标整数优化问题可拆解成如下两个整数优化问题：

76、第一个是：

77、

78、第二个是：

79、对第一个问题进行求解得到，最优解为γ1,最优值为η1；

80、对第二个问题进行求解得到，最优解为γ2,最优值为η2，

81、当γ1＝γ2时，那么此值便为最终的最优解；

82、当γ1≠γ2时，令

83、得到下面的整数优化问题：

84、

85、对此问题进行整数优化求解，即可得到最优解。

86、本发明的有益效果在于：

87、对于物资需求地对不同种类的物资需求进行考虑，本发明对货车进行了划分：装载非危险、非易碎品的货车与装载危险、易碎品的货车；灾难发生后，为了能够可靠的运送物资，本发明对物资基地到达物资需求地可靠程度进行了考虑；本发明还考虑了需求地点对每种非危险品、非易碎品与危险品、易碎品的需求数量，物资基地含有的每种非危险品、非易碎品与危险品、易碎品的数量、每种危险品、易碎品、非危险品、非易碎品的重量。从而可以得到货车及时可靠的运送货物的方案。