基于加权遗传算法的双目标应急物资配送车辆路径优化决策模型
发布时间：2021-06-30 16:10
灾害发生后,应急物资调度是救援工作的核心,而应急物资车辆路径方案的选择尤为重要。以配送时间惩罚成本最小化和驾驶员心理成本最小化为目标,建立双目标应急物资配送车辆路径问题整数规划模型,并采用加权遗传算法求解,得出在两个目标成本最小情况下的最优近似配送方案。最后以四川省阿坝州九寨沟地震作为算例,验证了该模型和算法的有效性和可行性,对灾害后应急物资配送具有一定的参考价值。
【文章来源】：安全与环境工程. 2020,27(03)北大核心
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
应急物流系统VRP示意图
加权遗传算法流程图
四川省阿坝州九寨沟地震共造成25人死亡、525人受伤、6人失联、176 492人(含游客)受灾,73 671间房屋不同程度受损(其中倒塌76间)。本次的研究对象为地震发生后第一天受灾最为严重的8个地区,其中受灾点1～8分别为1(九寨沟县)、2(若尔盖县)、3(红原县)、4(松潘县)、5(平武县)、6(文县)、7(舟曲县)、8(迭部县),受灾区域地理信息分布图见图3,选定的配送中心为宕昌县,假设配送中心与受灾点之间以及各受灾点之间的道路均可通行,每台车辆所搭载的药品数量也足够满足该车辆所经过的受灾点的需要且每台车辆在配送过程中保持相同的行驶速度(80 km/h)。为了研究整个配送过程的车辆配送时间惩罚成本和驾驶员心理成本,给出了驾驶员从配送中心(宕昌县)到8个受灾点的时间和驾驶员从受灾点到受灾点所用的时间,见表1和表2。同时,为了最大程度地衡量驾驶员心理成本对配送方案的影响,赋予驾驶员心理成本一个较大的权重值,这样可以将每个配送方案的驾驶员心理成本最大限度地刻画出来,决策者可以根据驾驶员心理成本的大小选择最优配送方案。本文采用加权的方法对目标函数中的车辆配送时间惩罚成本和驾驶员心理成本赋予两个不同的权重因子m1,m2∈(0,1),其中赋予车辆配送时间惩罚成本的权重因子m2=0.01,赋予驾驶员心理恐慌成本的权重因子m1=0.99。依据驾驶员在不同阶段的心理状态(根据第1.4节中确定的方法原则),随机设置了α、β、μ、C0、Ct,随后以3 h作为柔性时间窗的上界,将驾驶员心理发生变化的时间临界点和薪酬设置为100 min和3 000元,避免驾驶员的心理成本由于薪酬、休息的原因被过分地缩小,并根据休息时间和薪酬的大小选取了它们各自的权重系数,然后将μ=0.9、α=0.1、β=0.5、t0=100、t1=180、C0=4、Ct=5、S0=3 000、S1=10、Ps=0.001、Pr=0.1、tr=30各项参数输入计算机。表1 驾驶员从配送中心到8个受灾点所用的时间 (单位:min)Table 1 Driving time of drivers from distribution center to eight disaster areas(unit:min) 0→1 0→2 0→3 0→4 0→5 0→6 0→7 0→8 66.1 104.9 165.8 127.7 137 93.3 21.5 80.1 注:“0→1”表示驾驶员从配送中心到第1个受灾点所用的时间(其中“0”表示配送中心);其他含义同。
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同性别驾驶员小轿车交通事故的影响因素分析[J]. 张圆,邓院昌,林庆丰,史晨军. 安全与环境工程. 2019(03)
[2]考虑动态行驶时间的无人驾驶车辆调度问题研究[J]. 徐君翔,张锦,郭静妮. 工业工程与管理. 2019(05)
[3]基于双中介模型的空中交通管制员薪酬满意度对安全绩效的影响研究[J]. 肖琴,罗帆. 安全与环境工程. 2019(02)
[4]前景理论下的末端物流干扰管理方法研究[J]. 宁涛,王旭坪,胡祥培. 系统工程理论与实践. 2019(03)
[5]协作车辆路径成本分摊问题的B-T Shapley方法[J]. 饶卫振,朱庆华,金淳,刘从虎. 管理科学学报. 2019(01)
[6]不确定同时取送货车辆路径问题及粒子群算法研究[J]. 马艳芳,闫芳,康凯,李宗敏. 运筹与管理. 2018(12)
[7]基于扩展计划行为理论的驾驶员疲劳驾驶行为心理影响因素分析[J]. 史晨军,邓院昌,林庆丰,张圆. 安全与环境工程. 2018(06)
[8]洋山深水港应急车辆调度问题初探[J]. 杜战其,谭纶,高家欢,苏志彬,王琳. 物流工程与管理. 2018(09)
[9]基于城市道路限行的多能源多车型车辆路径优化[J]. 肖建华,王超文,陈萍,牛云云. 系统工程理论与实践. 2017(05)
本文编号：3258067
【文章来源】：安全与环境工程. 2020,27(03)北大核心
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
应急物流系统VRP示意图
加权遗传算法流程图
四川省阿坝州九寨沟地震共造成25人死亡、525人受伤、6人失联、176 492人(含游客)受灾,73 671间房屋不同程度受损(其中倒塌76间)。本次的研究对象为地震发生后第一天受灾最为严重的8个地区,其中受灾点1～8分别为1(九寨沟县)、2(若尔盖县)、3(红原县)、4(松潘县)、5(平武县)、6(文县)、7(舟曲县)、8(迭部县),受灾区域地理信息分布图见图3,选定的配送中心为宕昌县,假设配送中心与受灾点之间以及各受灾点之间的道路均可通行,每台车辆所搭载的药品数量也足够满足该车辆所经过的受灾点的需要且每台车辆在配送过程中保持相同的行驶速度(80 km/h)。为了研究整个配送过程的车辆配送时间惩罚成本和驾驶员心理成本,给出了驾驶员从配送中心(宕昌县)到8个受灾点的时间和驾驶员从受灾点到受灾点所用的时间,见表1和表2。同时,为了最大程度地衡量驾驶员心理成本对配送方案的影响,赋予驾驶员心理成本一个较大的权重值,这样可以将每个配送方案的驾驶员心理成本最大限度地刻画出来,决策者可以根据驾驶员心理成本的大小选择最优配送方案。本文采用加权的方法对目标函数中的车辆配送时间惩罚成本和驾驶员心理成本赋予两个不同的权重因子m1,m2∈(0,1),其中赋予车辆配送时间惩罚成本的权重因子m2=0.01,赋予驾驶员心理恐慌成本的权重因子m1=0.99。依据驾驶员在不同阶段的心理状态(根据第1.4节中确定的方法原则),随机设置了α、β、μ、C0、Ct,随后以3 h作为柔性时间窗的上界,将驾驶员心理发生变化的时间临界点和薪酬设置为100 min和3 000元,避免驾驶员的心理成本由于薪酬、休息的原因被过分地缩小,并根据休息时间和薪酬的大小选取了它们各自的权重系数,然后将μ=0.9、α=0.1、β=0.5、t0=100、t1=180、C0=4、Ct=5、S0=3 000、S1=10、Ps=0.001、Pr=0.1、tr=30各项参数输入计算机。表1 驾驶员从配送中心到8个受灾点所用的时间 (单位:min)Table 1 Driving time of drivers from distribution center to eight disaster areas(unit:min) 0→1 0→2 0→3 0→4 0→5 0→6 0→7 0→8 66.1 104.9 165.8 127.7 137 93.3 21.5 80.1 注:“0→1”表示驾驶员从配送中心到第1个受灾点所用的时间(其中“0”表示配送中心);其他含义同。
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同性别驾驶员小轿车交通事故的影响因素分析[J]. 张圆,邓院昌,林庆丰,史晨军. 安全与环境工程. 2019(03)
[2]考虑动态行驶时间的无人驾驶车辆调度问题研究[J]. 徐君翔,张锦,郭静妮. 工业工程与管理. 2019(05)
[3]基于双中介模型的空中交通管制员薪酬满意度对安全绩效的影响研究[J]. 肖琴,罗帆. 安全与环境工程. 2019(02)
[4]前景理论下的末端物流干扰管理方法研究[J]. 宁涛,王旭坪,胡祥培. 系统工程理论与实践. 2019(03)
[5]协作车辆路径成本分摊问题的B-T Shapley方法[J]. 饶卫振,朱庆华,金淳,刘从虎. 管理科学学报. 2019(01)
[6]不确定同时取送货车辆路径问题及粒子群算法研究[J]. 马艳芳,闫芳,康凯,李宗敏. 运筹与管理. 2018(12)
[7]基于扩展计划行为理论的驾驶员疲劳驾驶行为心理影响因素分析[J]. 史晨军,邓院昌,林庆丰,张圆. 安全与环境工程. 2018(06)
[8]洋山深水港应急车辆调度问题初探[J]. 杜战其,谭纶,高家欢,苏志彬,王琳. 物流工程与管理. 2018(09)
[9]基于城市道路限行的多能源多车型车辆路径优化[J]. 肖建华,王超文,陈萍,牛云云. 系统工程理论与实践. 2017(05)
本文编号：3258067
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