用于动态环境下车辆的任务规划方法和机器可读存储介质技术

本发明专利技术实施方式提供一种用于动态环境下的车辆的规划方法和机器可读存储介质，属于物流资源的配送调度技术领域。该任务规划方法包括：管控平台对接收到的任务集进行预处理以生成第一公告信息，第一公告信息包括每个任务的编号、对应的位置信息、对应的任务集合的编号、完成任务所在的任务集合内所有任务的最短路径和对应的容量需求；管控平台从第一公告信息中随机选取一个未被选取的任务，将被选取的任务发送至每个车辆平台，其中，每个车辆平台包括至少一辆运输车；每个车辆平台接收被选取的任务，能够执行被选取的任务的车辆平台计算执行被选取的任务的执行成本，执行成本包括由于执行任务所减少的剩余里程值以及剩余容量值。

【技术实现步骤摘要】
用于动态环境下车辆的任务规划方法和机器可读存储介质
本专利技术涉及物流资源的配送调度
，具体地涉及一种用于动态环境下车辆的任务规划方法和机器可读存储介质。
技术介绍
传统VRP问题(车辆路径问题)已经被证明是个NP-hard问题，当车辆路径必须返回原点，即路线闭合时可总结为一类CVRP问题；当客户的需求可拆分时可总结为一类SDVRP问题；当车辆的路线可以开放时可总结为一类OVRP问题，国内外学者已经从多个角度对上述VRP延伸问题进行建模，通过对文献阅读综合分析，一般可以将问题求解模型分为：建立整数规划、图论以及其他形式的表达模型等三类。同时学者们运用精确算法(如：拉格朗日松弛法、列生成算法、动态规划等)、启发式算法(节约法、扫描法等)、元启发式算法(如模拟退火算法、遗传算法、蚁群算法等)等多种多类型算法，对上述各类VRP问题的模型进行了求解。上述阐述的事实说明，即便学者们针对VRP问题做出了大量的研究，但由于应用背景的变化，导致各个约束条件的变化，由此不断的产生新型的VRP的衍生问题，依然有着重要的研究价值。传统商业模式下，物流主要指以大批货物为主的运输和仓储。这样物流环境下的调度运输，用于对运输车辆进行调度的方法也相对简单。近年物流包裹小包装、多频次、碎片化的特征逐渐明显，用于传统物流的调度方法也逐渐难以满足现有的物流条件。如何解决物流过程末端的由于“碎片化”导致的数量规模庞大的包裹配送问题，已成为物流企业所面临的重要挑战。
技术实现思路
本专利技术实施方式的目的是提供一种用于动态环境下车辆的任务规划方法和机器可读存储介质，该任务规划方法和机器可读存储介质能够满足现有的物流环境条件，提高大规模任务规划的效率。为了实现上述目的，本专利技术实施方式提供一种用于动态环境下车辆的任务规划方法，所述任务规划方法包括：管控平台对接收到的任务集进行预处理以生成第一公告信息，所述第一公告信息包括每个任务的编号、对应的位置信息、对应的任务集合的编号、完成每个任务所在的任务集合内所有任务的最短路径和对应的容量需求；所述管控平台从所述第一公告信息中随机选取一个未被选取的任务，将被选取的任务发送至每个车辆平台，其中，每个所述车辆平台包括至少一辆运输车；每个所述车辆平台接收被选取的任务，能够执行选取的任务的所述车辆平台计算执行被选取的任务的执行成本，所述执行成本包括由于执行选取的任务所减少的剩余里程值以及剩余容量值，并进一步将执行成本和所述车辆平台在执行完已被分配的任务的剩余能力发送至所述管控平台，其中所述剩余能力包括所述车辆平台在执行完已被分配的任务后的剩余里程值和剩余容量值；所述管控平台根据每个所述执行成本和所述剩余能力对被选取的任务进行分配；判断所述第一公告信息中是否存在未被选取的任务；在判断所述第一公告信息中存在未被选取的任务的情况下，再次从所述第一公告信息中随机选取一个未被选取的任务，执行所述任务规划方法的相应步骤直到所述第一公告信息中不存在未被选取的任务；在判断所述第一公告信息中不存在未被选取的任务的情况下，生成并发送第二公告信息，其中，所述第二公告信息包括任务和任务被分配给的所述车辆平台的对应关系；每个车辆平台分别从所述第二公告信息中获取被分配的任务；计算执行被分配的任务后的剩余能力；从第二公告信息中获取未被分配给任何一个所述车辆平台的未分配任务集合和预设的可协商任务集合，其中，所述可协商任务集合的初始集为空集；从所述未分配任务集合和/或可协商任务集合中随机选取一个未被选取的任务；根据所述车辆平台当前的剩余能力判断选取的任务是否能够插入所述车辆平台的被分配的任务中；在判断选取的任务能够插入所述车辆平台的被分配的任务中的情况下，计算所述车辆平台执行选取的任务的执行成本，将选取的任务添加进所述车辆平台的插入结果集合中；判断所述未分配任务集合和/或所述可协商任务集合中是否存在未被选取的任务；在判断所述未分配任务集合和/或所述可协商任务集合中存在未被选取的任务的情况下，再次从所述未分配任务集合和/或所述可协商任务集合中随机选取一个未被选取的任务，并执行所述控制方法的相应步骤直到所述未分配任务集合和/或所述可协商任务集合中不存在未被选取的任务；在判断所述未分配任务集合和/或所述可协商任务集合中不存在未被选取的任务的情况下，将生成的插入结果集合、执行所述插入结果集合中的每个任务的执行成本和所述车辆平台的剩余能力发送至所述管控平台；每个所述车辆平台分别计算执行被分配至所述车辆平台的任务的执行成本；从已分配至所述车辆平台的任务集合中确定可协商任务子集，其中，所述可协商任务子集包括至少一个被分配至所述车辆平台的任务，所述可协商任务子集的任务的执行成本大于被分配至所述车辆平台的任务的平均执行成本；从所述可协商任务子集中随机选取一个未被选取的任务；将选取的任务发送至所述管控平台；每个所述车辆平台确定被分配至所述车辆平台的任务的潜在关联任务集合，其中，所述潜在关联任务集合包括被分配至所述车辆平台的任务及其对应的所述任务集合，所述潜在关联任务集合不包括所述未分配任务集合和可协商任务集合中的任务；从所述潜在关联任务集合中随机选取一个任务；根据所述车辆平台执行完已被分配的任务的剩余能力判断选取的任务是否能够插入被分配至所述车辆平台的任务中；在判断选取的任务能够插入被分配至所述车辆平台的任务中的情况下，计算所述车辆平台执行选取的任务的执行成本并将选取的任务添加进所述车辆平台的关联任务集合中；判断所述潜在关联任务集合中是否存在未被选取的任务；在判断所述潜在关联任务集合中存在未被选取的任务，再次从所述潜在关联任务集合中随机选取一个未被选取的任务，执行所述任务规划方法的相应步骤直到判断所述潜在关联任务集合中不存在未被选取的任务；在判断所述潜在关联任务集合中不存在未被选取的任务的情况下，将生成的所述关联任务、执行所述关联任务对应的任务的执行成本、所述车辆平台的剩余能力发送至所述管控平台；所述管控平台根据每个所述车辆平台发送的插入结果集合、执行插入结果集合的每个任务的执行成本和剩余能力，从所有所述车辆平台的插入结果集合和/或关联任务集合中随机选取一个未被选取过的任务；从所有车辆平台中寻找发送过选取的任务的车辆平台集合；计算所述车辆平台集合的每个所述车辆平台的评分；将选取的任务分配至评分较高的所述车辆平台；判断插入结果集合和/或关联任务集合中是否存在未被选取的任务；在判断插入结果集合和/或关联任务集合中存在未被选取的任务的情况下，再次从所述插入结果集合和/或关联任务中随机选取一个未被选取过的任务，执行所述任务规划方法的相应步骤直到插入结果集合和/或关联任务集合中不存在未被选取的任务；在判断插入结果集合和/或关联任务集合中不存在未被选取的任务的情况下，将分配的结果整理至第二公告信息中；将接收到可协商子集的任务添加至可协商任务集合中，并进一步整理至所述第二公告信息中；判断协商次数是否小于预设的次数阈值；在判断协商次数小于所述次数阈值的情况下，向每个所述车辆平台第二公告信息，直到所述协商次数大于或等于所述次数阈值；在判断所述协商次数大于或等于所述次数阈值的情况下，向所述车辆平台发送最终公告信息。可选地，所述预处理包括：管控平台从接收到任务集中随机选取一个未本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于动态资源环境下车辆的任务规划方法，其特征在于，所述任务规划方法包括：管控平台对接收到的任务集进行预处理以生成第一公告信息，所述第一公告信息包括每个任务的编号、对应的位置信息、对应的任务集合的编号、完成每个任务所在的任务集合内所有任务的最短路径和对应的容量需求；所述管控平台从所述第一公告信息中随机选取一个未被选取的任务，将被选取的任务发送至每个车辆平台，其中，每个所述车辆平台包括至少一辆运输车；每个所述车辆平台接收被选取的任务，能够执行选取的任务的所述车辆平台计算执行被选取的任务的执行成本，所述执行成本包括由于执行选取的任务所减少的剩余里程值以及剩余容量值，并进一步将执行成本和所述车辆平台在执行完已被分配的任务的剩余能力发送至所述管控平台，其中所述剩余能力包括所述车辆平台在执行完已被分配的任务后的剩余里程值和剩余容量值；所述管控平台根据每个所述执行成本和所述剩余能力对被选取的任务进行分配；判断所述第一公告信息中是否存在未被选取的任务；在判断所述第一公告信息中存在未被选取的任务的情况下，再次从所述第一公告信息中随机选取一个未被选取的任务，执行所述任务规划方法的相应步骤直到所述第一公告信息中不存在未被选取的任务；在判断所述第一公告信息中不存在未被选取的任务的情况下，生成并发送第二公告信息，其中，所述第二公告信息包括任务和任务被分配给的所述车辆平台的对应关系；每个车辆平台分别从所述第二公告信息中获取被分配的任务；计算执行被分配的任务后的剩余能力；从第二公告信息中获取未被分配给任何一个所述车辆平台的未分配任务集合和预设的可协商任务集合，其中，所述可协商任务集合的初始集为空集；从所述未分配任务集合和/或可协商任务集合中随机选取一个未被选取的任务；根据所述车辆平台当前的剩余能力判断选取的任务是否能够插入所述车辆平台的被分配的任务中；在判断选取的任务能够插入所述车辆平台的被分配的任务中的情况下，计算所述车辆平台执行选取的任务的执行成本，将选取的任务添加进所述车辆平台的插入结果集合中；判断所述未分配任务集合和/或所述可协商任务集合中是否存在未被选取的任务；在判断所述未分配任务集合和/或所述可协商任务集合中存在未被选取的任务的情况下，再次从所述未分配任务集合和/或所述可协商任务集合中随机选取一个未被选取的任务，并执行所述控制方法的相应步骤直到所述未分配任务集合和/或所述可协商任务集合中不存在未被选取的任务；在判断所述未分配任务集合和/或所述可协商任务集合中不存在未被选取的任务的情况下，将生成的插入结果集合、执行所述插入结果集合中的每个任务的执行成本和所述车辆平台的剩余能力发送至所述管控平台；每个所述车辆平台分别计算执行被分配至所述车辆平台的任务的执行成本；从已分配至所述车辆平台的任务集合中确定可协商任务子集，其中，所述可协商任务子集包括至少一个被分配至所述车辆平台的任务，所述可协商任务子集的任务的执行成本大于被分配至所述车辆平台的任务的平均执行成本；从所述可协商任务子集中随机选取一个未被选取的任务；将选取的任务发送至所述管控平台；每个所述车辆平台确定被分配至所述车辆平台的任务的潜在关联任务集合，其中，所述潜在关联任务集合包括被分配至所述车辆平台的任务及其对应的所述任务集合，所述潜在关联任务集合不包括所述未分配任务集合和可协商任务集合中的任务；从所述潜在关联任务集合中随机选取一个任务；根据所述车辆平台执行完已被分配的任务的剩余能力判断选取的任务是否能够插入被分配至所述车辆平台的任务中；在判断选取的任务能够插入被分配至所述车辆平台的任务中的情况下，计算所述车辆平台执行选取的任务的执行成本并将选取的任务添加进所述车辆平台的关联任务集合中；判断所述潜在关联任务集合中是否存在未被选取的任务；在判断所述潜在关联任务集合中存在未被选取的任务，再次从所述潜在关联任务集合中随机选取一个未被选取的任务，执行所述任务规划方法的相应步骤直到判断所述潜在关联任务集合中不存在未被选取的任务；在判断所述潜在关联任务集合中不存在未被选取的任务的情况下，将生成的所述关联任务、执行所述关联任务对应的任务的执行成本、所述车辆平台的剩余能力发送至所述管控平台；所述管控平台根据每个所述车辆平台发送的插入结果集合、执行插入结果集合的每个任务的执行成本和剩余能力，从所有所述车辆平台的插入结果集合和/或关联任务集合中随机选取一个未被选取过的任务；从所有车辆平台中寻找发送过选取的任务的车辆平台集合；计算所述车辆平台集合的每个所述车辆平台的评分；将选取的任务分配至评分较高的所述车辆平台；判断插入结果集合和/或关联任务集合中是否存在未被选取的任务；在判断插入结果集合和/或关联任务集合中存在未被选取的任务的情况下，再次从所述插入结果集合和/或关联任务中随机选取一个未被选取过的任务，执行所述...

【技术特征摘要】
1.一种用于动态资源环境下车辆的任务规划方法，其特征在于，所述任务规划方法包括：管控平台对接收到的任务集进行预处理以生成第一公告信息，所述第一公告信息包括每个任务的编号、对应的位置信息、对应的任务集合的编号、完成每个任务所在的任务集合内所有任务的最短路径和对应的容量需求；所述管控平台从所述第一公告信息中随机选取一个未被选取的任务，将被选取的任务发送至每个车辆平台，其中，每个所述车辆平台包括至少一辆运输车；每个所述车辆平台接收被选取的任务，能够执行选取的任务的所述车辆平台计算执行被选取的任务的执行成本，所述执行成本包括由于执行选取的任务所减少的剩余里程值以及剩余容量值，并进一步将执行成本和所述车辆平台在执行完已被分配的任务的剩余能力发送至所述管控平台，其中所述剩余能力包括所述车辆平台在执行完已被分配的任务后的剩余里程值和剩余容量值；所述管控平台根据每个所述执行成本和所述剩余能力对被选取的任务进行分配；判断所述第一公告信息中是否存在未被选取的任务；在判断所述第一公告信息中存在未被选取的任务的情况下，再次从所述第一公告信息中随机选取一个未被选取的任务，执行所述任务规划方法的相应步骤直到所述第一公告信息中不存在未被选取的任务；在判断所述第一公告信息中不存在未被选取的任务的情况下，生成并发送第二公告信息，其中，所述第二公告信息包括任务和任务被分配给的所述车辆平台的对应关系；每个车辆平台分别从所述第二公告信息中获取被分配的任务；计算执行被分配的任务后的剩余能力；从第二公告信息中获取未被分配给任何一个所述车辆平台的未分配任务集合和预设的可协商任务集合，其中，所述可协商任务集合的初始集为空集；从所述未分配任务集合和/或可协商任务集合中随机选取一个未被选取的任务；根据所述车辆平台当前的剩余能力判断选取的任务是否能够插入所述车辆平台的被分配的任务中；在判断选取的任务能够插入所述车辆平台的被分配的任务中的情况下，计算所述车辆平台执行选取的任务的执行成本，将选取的任务添加进所述车辆平台的插入结果集合中；判断所述未分配任务集合和/或所述可协商任务集合中是否存在未被选取的任务；在判断所述未分配任务集合和/或所述可协商任务集合中存在未被选取的任务的情况下，再次从所述未分配任务集合和/或所述可协商任务集合中随机选取一个未被选取的任务，并执行所述控制方法的相应步骤直到所述未分配任务集合和/或所述可协商任务集合中不存在未被选取的任务；在判断所述未分配任务集合和/或所述可协商任务集合中不存在未被选取的任务的情况下，将生成的插入结果集合、执行所述插入结果集合中的每个任务的执行成本和所述车辆平台的剩余能力发送至所述管控平台；每个所述车辆平台分别计算执行被分配至所述车辆平台的任务的执行成本；从已分配至所述车辆平台的任务集合中确定可协商任务子集，其中，所述可协商任务子集包括至少一个被分配至所述车辆平台的任务，所述可协商任务子集的任务的执行成本大于被分配至所述车辆平台的任务的平均执行成本；从所述可协商任务子集中随机选取一个未被选取的任务；将选取的任务发送至所述管控平台；每个所述车辆平台确定被分配至所述车辆平台的任务的潜在关联任务集合，其中，所述潜在关联任务集合包括被分配至所述车辆平台的任务及其对应的所述任务集合，所述潜在关联任务集合不包括所述未分配任务集合和可协商任务集合中的任务；从所述潜在关联任务集合中随机选取一个任务；根据所述车辆平台执行完已被分配的任务的剩余能力判断选取的任务是否能够插入被分配至所述车辆平台的任务中；在判断选取的任务能够插入被分配至所述车辆平台的任务中的情况下，计算所述车辆平台执行选取的任务的执行成本并将选取的任务添加进所述车辆平台的关联任务集合中；判断所述潜在关联任务集合中是否存在未被选取的任务；在判断所述潜在关联任务集合中存在未被选取的任务，再次从所述潜在关联任务集合中随机选取一个未被选取的任务，执行所述任务规划方法的相应步骤直到判断所述潜在关...

【专利技术属性】
技术研发人员：靳鹏，崔勇，胡笑旋，马华伟，夏忠，姚靖宇，张凯，任送莲，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34