一种多目标情境下获取最优运输路径的方法技术

本发明专利技术公开了一种多目标情境下获取最优运输路径的方法，包括如下步骤：A、基于多目标情境框架的路网信息建模：定义路网中的节点V，同时将节点之间的路径定义为弧边E构建路网点弧数据库；B、多信源、自优化式运输途径赋值优化方法：依据实际运输的需要对三个情境模式进行择一选取，然后依据多组相互独立的赋值数据库对每一个情境模式下的弧边进行效用量值赋值，C、将步骤B选定并优化后的弧边赋值进行叠加计算或加权计算，得出最优路径并通过显示装置进行呈现。本发明专利技术能够在多目标、多情境、多信源等复杂条件下实现最佳运输路径的自优化智能获取，对于国防及民用领域均具有重要价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及路径优化方法
，尤其是一种多目标情境下获取最优运输路径的方法。
技术介绍
运输路径进行优化往往是以路网中弧（边）的距离（或时间、费用）作为权，在路网中得到一条距离最短（或时间最省、费用最低）的运输路径。库存物资运输问题的网络中弧权一般有多个，且从源节点至目标节点的最优路径对其中一个或多个弧权存在约束。战时条件与平时条件虽存在巨大差异，导致指挥员战时进行运输路径选择时，军事效益和经济效益侧重点不同，需要对方案中的不同运输路径进行权衡与决策。运输的安全性直接决定着运输任务能否安全顺利地完成。指挥员制定运输路径方案时，必须要考虑运输安全性，而影响运输安全性的因素主要包括道路环境安全和敌情威胁程度。道路环境安全是指由于道路本身的客观行驶环境对行车安全的影响，如道路所在地域特征（高原、丘陵、山地、沼泽地区等）、道路状况（高速公路、一级公路、二级公路等）、天气情况（严寒、高温、浓雾、多雨等）、运输线路易毁程度及当道路关键点（如桥梁、涵洞等）遭破坏后恢复运输的能力等；这些因素都是指挥员应考虑的。运输经济性是指将一定数量的物资输送到指定地点所产生的各种消耗。在运输网络模型拓扑模型结构示意图的权值中，单位运输成本是一项表示经济代价的指标，它指各种运输工具装载各型物资单位千克数每公里的费用，单位为(元/kg/km)。运输时效性主要体现在运输时间上。所谓运输时间是指将一定数量的物资，按一定的运输方式和运力进行输送所需要的时间。运输时间受到运输距离和运输速度的直接影响，而运输速度又与运输工具的性能、道路等级有直接的关系。此外，运输时间还受到气候条件、战场态势的制约。一般战时物资的运输供应有较高的时限要求，平时物资的运输供应时限要求相对较低，但依然有时限要求。因此无论平战时，运输时间是一项基本参数，尤其战时，对物资分配方案和物资运输方案的确定起着关键作用。目前的运输路径优化方法对于非一致的判断矩阵需通过人为估计对其进行调整，造成检验过程带有一定主观性，并且这种调整往往要执行多次，致使检验过程较为繁琐且准确性欠佳。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种多目标情境下获取最优运输路径的方法，能够在多目标、多情境、多信源等复杂条件下实现最佳运输路径的自优化智能获取，对于国防及民用领域均具有重要价值。为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案如下。多目标情境下获取最优运输路径的方法，尤其适用于战时在多目标决策情境下军用物资的最优运输路径获取，该方法包括如下步骤：A、基于多目标情境框架的路网信息建模：A-1、定义路网中的节点V，同时将节点之间的路径定义为弧边E，建立路网点弧数据库G=(V,E)，其中，V={v1,v2,…,vn本文档来自技高网...

【技术保护点】
多目标情境下获取最优运输路径的方法，尤其适用于战时在多目标决策情境下军用物资的最优运输路径获取，其特征在于：该方法包括如下步骤：A、基于多目标情境框架的路网信息建模：A‑1、定义路网中的节点V，同时将节点之间的路径定义为弧边E，建立路网点弧数据库G=(V, E)，其中，V={v1, v2,…, vn}是节点集合，E={e1, e2,…, em}是弧边集合；A‑2、进一步，对于点弧数据库中的任一弧边赋予三个情境模式：运输安全性S1，运输时效性S2，运输经济性S3，形成多极矩阵式路网点弧数据库G=(V； ES1、ES2、ES3)，其中，其中V={v1, v2,…, vn}是节点集合，E=({eS11, eS12,…, eS1m}、{eS21, eS22,…, eS2m}、{eS31, eS32,…, eS3m}是对应三个情境模式下的弧边集合；B、多信源、自优化式运输途径赋值优化：B‑1、依据实际运输的需要对ES1、ES2、ES3三个情境模式进行择一选取或权重赋值；当进行择一选取时则依据ES1、ES2、ES3三个情境模式在任一运输作业中的重要性排序选择最为重要的一项，后续的路径优化仅依据此情境模式下的数据，并完全舍弃其他情境模式下的数据；当进行权重赋值时，则给予ES1、ES2、ES3集合各自一个权重系数，三个权重系数的取值介于0‑1之间，且三个权重系数的和为1；B‑2、依据单组或多组相互独立的赋值数据库对每一个情境模式下的弧边{eS11, eS12,…, eS1m}或{eS21, eS22,…, eS2m}或{eS31, eS22,…, eS3m}进行效用量值赋值，包括如下两个步骤：B‑2‑1、初始赋值：如果采用一个单独的赋值数据库，则直接将此赋值数据库中记载的任一弧边在三个不同情境模式下的效用量值赋予该弧边即完成初始赋值；如果采用多个相互独立的赋值数据库，则依据如下规则进行初始赋值：首先将不同赋值数据库对于同一弧边在同一情境模式下的效用量值赋值均分为三组，如果对于该弧边有60％以上的赋值数据库的效用量值赋值处于一组，则舍弃其他两组中的赋值数据库，并对所采用的赋值数据库重复上述规则进行不可信数据库排除，直至不可再分，这时将剩余的赋值数据库对该弧边的效用量值赋值取算术平均值，即作为该弧边在某一情境模式下的初始赋值；采用同样的方法获得该弧边在另外两个情境模式的初始赋值；B‑2‑2、自优化赋值：在进行初始赋值之后，对任意一次实际运输作业的实际运输安全性、运输时效性和运输经济性进行可靠性评价，计算系统给定的运输安全性、运输时效性和运输经济性量值与实际运输作业的相应量值之间的误差值，形成针对任一弧边分别在三个情境模式下的历史表现数据库；进而，在初始赋值完成后的任一次运输作业前进行赋值计算时，一方面利用步骤B‑2‑1的模式排除不可信赋值数据库，同时利用历史表现数据库将任一弧边在选定情境模式下的历史表现按优劣顺序进行排序，并将排序靠后的50％弧边赋值数据列为不可信赋值数据库；当某一弧边赋值数据库同时符合上述两种算法定义的不可信数据时，则进行舍弃，否则不予舍弃；最后将保留下的赋值数据库对弧边的效用量值赋值取算术平均值，即作为该弧边在选定情境模式下的自优化赋值；C、将步骤B最终选定并优化后的弧边赋值进行叠加计算或加权计算，得出最优路径并通过显示装置进行呈现。...

【技术特征摘要】
1.多目标情境下获取最优运输路径的方法，尤其适用于战时在多目标决策情境下军用物资的最优运输路径获取，其特征在于：该方法包括如下步骤：
A、基于多目标情...

【专利技术属性】
技术研发人员：王帅，陈立云，李玺，卢昱，刘云龙，李宝晨，刘爱珍，古平，
申请(专利权)人：中国人民解放军军械工程学院，
类型：发明
国别省市：河北;13