基于多重图时间依赖网络的应急路径优化及算法研究

发布时间：2023-02-12 13:54

　　随着全球自然环境的急剧恶化,一系列突发事件给社会的稳定和经济发展带来严峻的挑战。如何有效应对突发事件,是许多学者们关注的热点问题。应急物资的末端配送优化是应急决策中的关键环节,科学合理的应急路径规划能够有效地缓解灾情、降低损失。因此,本文对应急背景下受灾点和运输商不同的利益诉求进行分析,考虑应急路网结构的复杂性和交通信息的时变性,对静态简单图车辆路径问题和动态多重图车辆路径问题进行深入研究,针对不同的模型设计了相应的元启发式算法,通过不同类型的算例验证模型和算法的有效性。本文的研究内容主要包括以下几个方面:(1)通过参阅既有文献,了解车辆路径及其变体问题的国内外研究现状,提出目前该领域中存在的问题与不足。基于此,针对带软时间窗的经典车辆路径问题,结合萤火虫算法的邻域搜索能力和蚁群算法的高求解效率设计了萤火虫-蚁群混合算法。(2)由于紧急事件的突发性,造成应急初期有限的救援设施往往不能应付繁重的救援任务,尤其是面对大规模、多灾点的救援工作,可能出现运输车辆不足的情况。为此,本文提出自有车辆和第三方租用车辆混合调度的配送模式,兼顾需求点和运输商不同的利益诉求,建立多目标混合车辆路径优化模型...

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 选题背景及研究意义
        1.1.1 选题背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 既有文献统计分析
        1.2.2 国外研究现状
        1.2.3 国内研究现状
    1.3 论文主要研究内容
    1.4 论文技术路线
2 应急车辆路径问题理论基础
    2.1 应急物流相关理论
        2.1.1 应急物流定义
        2.1.2 应急物流的特点
    2.2 车辆路径问题概述
        2.2.1 车辆路径问题的定义
        2.2.2 车辆路径问题的组成要素
        2.2.3 车辆路径的一般模型
    2.3 萤火虫-蚁群算法设计
        2.3.1 蚁群算法
        2.3.2 萤火虫算法
        2.3.3 萤火虫-蚁群混合算法
        2.3.4 算法性能分析
    2.4 本章总结
3 多目标应急路径优化及算法
    3.1 问题描述
    3.2 多目标优化模型建立与分析
        3.2.1 目标分析
        3.2.2 模型参数及变量
        3.2.3 构建MO-HVRP模型
    3.3 求解算法设计
        3.3.1 快速非支配排序
        3.3.2 拥挤度评估
        3.3.3 变邻域下降搜索
        3.3.4 算法主要流程
    3.4 算例实验及分析
        3.4.1 基础算例实验
        3.4.2 算法性能分析
    3.5 本章小结
4 多重图时间依赖网络的应急路径优化及算法
    4.1 问题描述与分析
    4.2 基于样本的旅行速度确定方法
    4.3 时变网络下的行程时间
    4.4 构建多重图道路网络
    4.5 TDVRP-MG优化模型建立
        4.5.1 建模思路
        4.5.2 模型假设
        4.5.3 符号及变量
        4.5.4 模型建立
    4.6 求解算法设计
        4.6.1 解的构成及编码
        4.6.2 选择操作
        4.6.3 交叉、变异操作
        4.6.4 算法流程图
    4.7 算例实验及结果分析
        4.7.1 数据设置
        4.7.2 计算结果
        4.7.3 结果对比分析
    4.8 本章小结
5 结论与展望
    5.1 论文总结
    5.2 论文创新
    5.3 不足与展望
致谢
参考文献
附录A 客户节点间并行路段数矩阵
附录B 客户节点间并行路段距离矩阵
附录C 工作日1客户节点间里程最短路段车速矩阵
附录D 工作日2客户节点间里程最短路段车速矩阵
附录E 工作日3客户节点间里程最短路段车速矩阵
附录F 工作日4客户节点间里程最短路段车速矩阵
附录G 工作日5客户节点间里程最短路段车速矩阵
攻读学位期间取得研究成果



本文编号：3741230