基于双层规划的应急物资邮政运输模型优化方法研究
发布时间：2021-06-24 18:32
应急物流是在发生重大突发事件时保障人员、物资和资金需求的一项特殊物流活动。在应急物资邮政运输模型中,如何快速准确地将应急物资运送至需求点是应急物流面临的巨大挑战。双层规划方法可以在满足需求点对应急物资需求的情况下,使整个物流过程中的物流成本最低,物流时间也最短。构建了一个以上层物流成本最低、下层物流时间最短为目标的双层规划模型,并设计了一种混合禁忌搜索遗传算法（HTSGA, hybrid tabu search genetic algorithm）求解模型,解决了灾后应急物流的运输路径优化问题。最后,实验结果对比验证了所提模型和算法的有效性。
【文章来源】：物联网学报. 2020,4(03)
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
HTSGA流程ix
废叨加庞谒?阋糯?惴ā?HTSGA求解路径、双层遗传算法求解路径分别如图2、图3所示。图2表示HTSGA求解的最佳配送路线，图2中A、C表示应急物资配送中心，车辆运输路线分别为A-12-2-1-13-3-A、A-6-18-15-16-8-A以及C-5-4-11-20-C、C-17-7-10-19-9-14-C。图3表示双层遗传算法求解的最佳配送路线，图3中A、B表示应急物资配送中心，车辆运输路线分别为A-3-13-1-2-12-A、A-8-16-7-15-18-6-A以及B-4-11-20-B、B-5-17-B和B-10-19-9-14-B。图2HTSGA求解路径图3双层遗传算法求解路径利用双层遗传算法和HTSGA仿真得出迭代次数与总成本的关系曲线，算法收敛对比如图4所示，表5HTSGA求解最优分配车辆运输路径应急物资配送中心编号车辆运输路线总成本（包含设施成本）/元总时间/hAA-12-2-1-13-3-AA-6-18-15-16-8-A46930.7441.84CC-5-4-11-20-CC-17-7-10-19-9-14-C表6双层遗传算法求解最优分配车辆运输路径应急物资配送中心编号车辆运输路线总成本（包含设施成本）/元总时间/hAA-3-13-1-2-12-AA-8-16-7-15-18-6-A47043.9642.09BB-4-11-20-BB-5-17-BB-10-19-9-14-B
求量为0～50件，需求点分布较密集，其中，每辆运输车辆的容量为1000件，在平面上选择一个应急物资配送中心，对周边100个需求点进行配送，100个需求点的配送路径如图5所示。由图5可见，6条路线表示应急物资配送中心派出6辆运输车辆进行配送，100个需求点的最优分配车辆运输路径如表7所示，表7中车辆运输路线一列中数字0表示应急物资配送中心，其他数字表示100个需求点的编号，即配送车辆由应急物资配送中心出发，经过各个需求点最终回到应急物资配送中心。图5100个需求点的配送路径表7100个需求点的最优分配车辆运输路径路线车辆运输路线120-92-94-93-71-72-38-37-35-36-40-43-44-42-39-41-54-96-81-00-68-61-70-1-3-5-45-4-46-8-7-79-73-78-60-6-2-100-5-030-69-98-53-88-040-66-050-90-82-99-52-9-13-15-16-17-47-14-12-11-10-86-74-87-59-97-75-58-77-25-23-21-48-18-19-49-20-22-24-57-83-65-060-80-91-95-84-51-85-63-76-89-33-32-30-28-26-27-29-31-34-50-64-56-67-62-06结束语本文针对应急物流的时效性和物流成本研究了灾后应急物资邮政运输问题，通过使用双层规划方法构建了一个上层以整个应急物流过程的总成本最低、下层以配送过程所耗费时间最短为目标的数学模型。针对双层规划模型中上、下层目标决策者既相互独立又相互影响的特点，设计了一种带禁忌搜索的遗传算法HTSGA求解模型，最后通过一个简单的算例和对比算法验证了本文所提算法和模型的有效性与可行性。本文仅利用单一的车辆进行运输，未来可以对多种车型混合配送的多联式车辆运输问题以及车辆返回时是否出现空载现象等方面进行研究，提高车辆使用效率。本文暂?
【参考文献】：
期刊论文
[1]应急物流LRP鲁棒双层优化模型研究[J]. 刘波,杨兴全,李砚. 数学的实践与认识. 2017(23)
[2]应急物流系统LRP的双层规划模型及算法[J]. 楼振凯. 中国管理科学. 2017(11)
[3]震后应急物流动态选址-联运问题的双层规划模型[J]. 郑斌,马祖军,周愉峰. 系统管理学报. 2017(02)
[4]基于禁忌遗传算法的邮政运输车辆调度问题[J]. 王永,杨晓洁,胥冬川,罗建钢. 系统工程. 2014(08)
[5]基于双层规划的震后初期应急物流系统优化[J]. 郑斌,马祖军,李双琳. 系统工程学报. 2014(01)
本文编号：3247619
【文章来源】：物联网学报. 2020,4(03)
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
HTSGA流程ix
废叨加庞谒?阋糯?惴ā?HTSGA求解路径、双层遗传算法求解路径分别如图2、图3所示。图2表示HTSGA求解的最佳配送路线，图2中A、C表示应急物资配送中心，车辆运输路线分别为A-12-2-1-13-3-A、A-6-18-15-16-8-A以及C-5-4-11-20-C、C-17-7-10-19-9-14-C。图3表示双层遗传算法求解的最佳配送路线，图3中A、B表示应急物资配送中心，车辆运输路线分别为A-3-13-1-2-12-A、A-8-16-7-15-18-6-A以及B-4-11-20-B、B-5-17-B和B-10-19-9-14-B。图2HTSGA求解路径图3双层遗传算法求解路径利用双层遗传算法和HTSGA仿真得出迭代次数与总成本的关系曲线，算法收敛对比如图4所示，表5HTSGA求解最优分配车辆运输路径应急物资配送中心编号车辆运输路线总成本（包含设施成本）/元总时间/hAA-12-2-1-13-3-AA-6-18-15-16-8-A46930.7441.84CC-5-4-11-20-CC-17-7-10-19-9-14-C表6双层遗传算法求解最优分配车辆运输路径应急物资配送中心编号车辆运输路线总成本（包含设施成本）/元总时间/hAA-3-13-1-2-12-AA-8-16-7-15-18-6-A47043.9642.09BB-4-11-20-BB-5-17-BB-10-19-9-14-B
求量为0～50件，需求点分布较密集，其中，每辆运输车辆的容量为1000件，在平面上选择一个应急物资配送中心，对周边100个需求点进行配送，100个需求点的配送路径如图5所示。由图5可见，6条路线表示应急物资配送中心派出6辆运输车辆进行配送，100个需求点的最优分配车辆运输路径如表7所示，表7中车辆运输路线一列中数字0表示应急物资配送中心，其他数字表示100个需求点的编号，即配送车辆由应急物资配送中心出发，经过各个需求点最终回到应急物资配送中心。图5100个需求点的配送路径表7100个需求点的最优分配车辆运输路径路线车辆运输路线120-92-94-93-71-72-38-37-35-36-40-43-44-42-39-41-54-96-81-00-68-61-70-1-3-5-45-4-46-8-7-79-73-78-60-6-2-100-5-030-69-98-53-88-040-66-050-90-82-99-52-9-13-15-16-17-47-14-12-11-10-86-74-87-59-97-75-58-77-25-23-21-48-18-19-49-20-22-24-57-83-65-060-80-91-95-84-51-85-63-76-89-33-32-30-28-26-27-29-31-34-50-64-56-67-62-06结束语本文针对应急物流的时效性和物流成本研究了灾后应急物资邮政运输问题，通过使用双层规划方法构建了一个上层以整个应急物流过程的总成本最低、下层以配送过程所耗费时间最短为目标的数学模型。针对双层规划模型中上、下层目标决策者既相互独立又相互影响的特点，设计了一种带禁忌搜索的遗传算法HTSGA求解模型，最后通过一个简单的算例和对比算法验证了本文所提算法和模型的有效性与可行性。本文仅利用单一的车辆进行运输，未来可以对多种车型混合配送的多联式车辆运输问题以及车辆返回时是否出现空载现象等方面进行研究，提高车辆使用效率。本文暂?
【参考文献】：
期刊论文
[1]应急物流LRP鲁棒双层优化模型研究[J]. 刘波,杨兴全,李砚. 数学的实践与认识. 2017(23)
[2]应急物流系统LRP的双层规划模型及算法[J]. 楼振凯. 中国管理科学. 2017(11)
[3]震后应急物流动态选址-联运问题的双层规划模型[J]. 郑斌,马祖军,周愉峰. 系统管理学报. 2017(02)
[4]基于禁忌遗传算法的邮政运输车辆调度问题[J]. 王永,杨晓洁,胥冬川,罗建钢. 系统工程. 2014(08)
[5]基于双层规划的震后初期应急物流系统优化[J]. 郑斌,马祖军,李双琳. 系统工程学报. 2014(01)
本文编号：3247619
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