一种非线性充电车辆路径优化方法技术

本发明专利技术涉及配送路径优化领域。目的在于提供一种带时间窗和非线性约束的电动车辆路径优化方法，包括：S1:依据电动车辆的车型问题，扩充现有SOLOMON算例中的车辆类型参数并读取算例的任务；S2：确定优化的目标及约束条件；S3：提出一种等级评定的方式确定客户满意度；S4：采用改进的差分进化算法优化路径解决方案；S5：提出一种充电量调整策略来优化路径解决方案；S6：提出一种负电量修复策略来优化路径解决方案；S7：将所述路径优化方案下发到各个配送车辆。本发明专利技术能够提高配送效率，降低配送成本。

A nonlinear vehicle path optimization method

【技术实现步骤摘要】
一种非线性充电车辆路径优化方法
本专利技术涉及配送路径优化领域，具体涉及一种非线性充电车辆路径优化方法。
技术介绍
随着经济的快速发展，交通物流产业也随之快速发展。但是随之而来带来了严重的环境问题和资源问题。为了解决这些问题，电动汽车取代传统燃油汽车的现象变得越来越普遍。电池和充电技术的发展也促进了电动汽车的快速发展，加快推进电动汽车充电基础设施建设工作，从而更好的促进了电动汽车的普及。在物流的配送过程中，使用电动汽车进行配送，不仅可以保护环境，而且可以有效的降低能源的消耗。近年来，车辆路径问题(vehicleroutingproblem，VRP)自从由Dantzig和Ramser于1959年首次提出以后，已经得到了广泛的研究。目前，关于VRP的研究的比较热门的是带时间窗的VRP(vehicleroutingproblemwithtimewindows，VRPTW)，它是在满足客户时间窗和车辆容量约束的前提下，一组车辆能够从仓库出发，以最低的成本为地理上分散的一些客户提供服务，最终返回到仓库的过程。VRPTW通常是一个NP-hard问题本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非线性充电车辆路径优化方法，其特征在于,所述方法包括以下步骤：/nS1:依据电动车辆的车型问题，扩充现有SOLOMON算例中的参数并读取算例的任务；/nS2：确定配送路径优化的目标及约束条件；/nS3：提出一种等级评定的方式确定客户满意度；/nS4：采用改进的差分进化算法优化路径解决方案；/nS5：提出一种充电量调整策略来优化路径解决方案；/nS6：提出一种负电量修复策略来优化路径解决方案；/nS7：将所述路径优化方案下发到各个配送车辆。/n

【技术特征摘要】
1.一种非线性充电车辆路径优化方法，其特征在于,所述方法包括以下步骤：
S1:依据电动车辆的车型问题，扩充现有SOLOMON算例中的参数并读取算例的任务；
S2：确定配送路径优化的目标及约束条件；
S3：提出一种等级评定的方式确定客户满意度；
S4：采用改进的差分进化算法优化路径解决方案；
S5：提出一种充电量调整策略来优化路径解决方案；
S6：提出一种负电量修复策略来优化路径解决方案；
S7：将所述路径优化方案下发到各个配送车辆。


2.根据权利要求1所述的非线性充电车辆路径优化方法，其特征在于：所述S1中，在现有的SOLOMON算例中扩充的参数包括：
包括V个客户，某个客户i，另一个客户j，i＝1～V中任一自然数，j＝1～V中任一自然数，i≠j；
包括F个充电站，某一个充电站y，y＝1～F中任一自然数；
包括K个车辆，某个车辆k，k＝1～K中任一自然数；
包括xij，xij为约束变量，如果车辆能够从客户i到客户j,则这个值为1，否则为0；
包括di，di表示客户i对货物的需求量。


3.根据权利要求2所述的非线性充电车辆路径优化方法，其特征在于：所述S2中确定优化的目标为f：



式(1)中α是旅行时间的权重，α≥0，β是客户满意度的权重，β≥0，α+β＝1；tij是车辆从客户i到客户j所花费的时间；△y是车辆在充电站点y的充电时间；γ是目标系数；svi是客户i所对应的客户满意度等级；
所述S2中约束条件为：
车辆k的总派送时长不能超过车辆最大工作时长Tmax；
其中总派送时长包括派送路途耗费时间tij、客户的服务时间si和车辆在充电站的充电时间△y；
每个客户只能由一辆车进行服务，每辆车的负载不能超过其最大负载；
提供服务的车辆必须在配送中心开始和结束，同时该车辆在配送中心时前面和后面的节点均不超过一个。


4.根据权利要求3所述的非线性充电车辆路径优化方法，其特征在于：所述S3是这样实现的：
当服务车辆在ti时到达客户i有三种情况:
第一种：当服务车辆在严格时间窗内到达并服务，即Eti≤ti≤Lti时，客户满意度svi＝1；
第二种：当服务车辆在提前松弛时间窗内到达，即EEti≤ti≤Eti时，客户满意度
第三种：当客服务车辆在延迟松弛时间窗内到达，即Lti≤ti≤LLti时，客户满意度
[Eti，Lti]为客户i的严格时间窗，[EEti，LLti]为户客户i的松弛时间窗。


5.根据权利要求4所述的非线性充电车辆路径优化方法，其特征在于：所述S4是这样实现的：
步骤1按照扩充的SOLOMON算例，循环生成X＝(x1,x2,...,xm)共m个初始解存入当前解集；
步骤2变异操作；
步骤3交叉操作；
步骤4选择操作。


6.根据权利要求5所述的非线性充电车辆路径优化方法，其特征在于：所述S4中步骤1是这样实现的：
按照扩充的SOLOMON算例，利用改进的PFIH策略(IPFIH)，循环生成Pn-1个初始解，再利用PFIH策略生成一个初始解，初始解存入当前解集；首先，在不考虑电池容量的情况下分配客户，然后再在解决方案考虑加入电池容量因素；由于有些车辆到达客户时，电池容量可能为负数；因此，需要考虑插入充电站进行充电操作，所述步骤1的编码策略如下：
采用两个二维数组的方式编码一个解，即车辆分配数组和充电操作数组；第一个二维数组的第一维表示每一辆车，对于每辆车创建一个数组，包含该车辆服务的客户点序列，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李俊青，邓佳文，桑红燕，段朋，
申请(专利权)人：聊城大学，
类型：发明
国别省市：山东;37