【技术实现步骤摘要】
一种基于Petri网理论的带时间窗的车辆路径优化方法
本专利技术属于物流
，具体涉及一种基于Petri网理论的带时间窗的车辆路径优化方法。
技术介绍
随着科技的进步和互联网的蓬勃发展，电子商务进入了高速发展的阶段，物流配送的规模急剧加大。由于物流订单数量的增加、运输网络的复杂以及配送路线的不合理，物流配送的效率受到严重的影响。因此，如何科学地优化配送路线，降低运输成本，是物流产业的一项重要研究内容。在物流业中，车辆路径问题(VehicleRoutingProblem,VRP)是物流管理和运输中核心问题之一，其研究受到人们的广泛关注。车辆路径问题是使一个车队从配送中心出发，给具有不同数量货物要求的客户配送货物，同时要满足一定的约束条件(如时间限制、车载容量限制等)，实现配送成本最低、配送车辆最少、配送距离最短等目标的优化问题。车辆路径优化问题属于NP难问题，其解决办法包括启发式方法和数学解析法。启发式方法是目前研究的热点，它包括节约法、模拟退火法、禁忌搜索法、神经网络法等，但是启发式方法一般需要设计者具备...
【技术保护点】
1.一种基于Petri网理论的带时间窗的车辆路径优化方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤一、建立客户数据模型：根据待解决的带时间窗车辆路径问题，建立客户数据模型；/n步骤二、计算配送中心和客户点中两两之间的距离d
【技术特征摘要】
1.一种基于Petri网理论的带时间窗的车辆路径优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、建立客户数据模型：根据待解决的带时间窗车辆路径问题，建立客户数据模型；
步骤二、计算配送中心和客户点中两两之间的距离di，j，i≠j，同时假设两两之间的运输时间均是单位1；
步骤三、建立带时间窗的车辆路径问题的数学模型：根据车辆的配送需求，车辆配送问题属于带有硬时间窗约束的车辆路径问题，配送中心出发的车辆必须按照目的地的时间窗要求到达目的地，不能早于最早的时间要求，同时不能晚于最晚的时间要求；设计目标函数，目标函数是使车辆总的配送距离最短；
步骤四、基于客户数据模型，建立带时间窗车辆路径问题的Petri网模型；
步骤五、基于步骤四的Petri网模型，将步骤三的数学模型转换为整数线性规划问题；
步骤六、在MATLAB中调用步骤五整数线性规划问题的相关程序；
步骤七、利用YALMIP优化工具箱求解步骤六的程序内容并进行结果分析。
2.根据权利要求1所述的一种基于Petri网理论的带时间窗的车辆路径优化方法，其特征在于：所述的步骤四带时间窗车辆路径问题的Petri网模型如下：
a)配送中心及客户点i＝1，2，，...，n用集合P来表示，P＝{p1，p2，...，pn}表示配送中心及客户点的库所集合，其中每个元素用pi来表示，i＝1表示配送中心，i＝2，3，...，n表示客户点；
b)在配送中心和所有客户点中，两两之间都可能存在运输路径，因此在Petri网中使用变迁ti，j来表示车辆从位置pi运输到pj，用tj，i来表示车辆从位置pj运输到pi；
c)基于每个客户点只能被一辆车访问且只能访问一次的原因，用k＝{1，2，...，K}表示车辆移动的步数，且车辆每增加一步就意味着车辆访问一个点；
d)为了明确车辆每一步的运输状态，即知道车辆每一步所在位置，使用Petri网的标识M来表示；使用Mc，k＝[Mc，k(p1)，Mc，k(p2)，...，Mc，k(pn)]T表示车辆c在第k步时在各个点pi处的位置标记，即车辆c在第k步时所处的位置，其中c＝1，2，...，C；k＝1，2，...，K；i＝1，2，...，n；如果车辆c在第k步的位置是pi，那么Mc，k(pi)＝1，否则Mc，k(pi)＝0；
e)在Petri网中，使用和分别表示库所与变迁的前置关联矩阵和后置关联矩阵；如果库所p的输出弧指向变迁t时，Pre(p，t)＝1，否则Pre(p，t)＝0；如果变迁t的输出弧指向库所p时，Post(p，t)＝1，否则Post(p，t)＝0；
f)在Petri网中使用vi，j这个载货向量表示车辆从pi到pj运输时，pj处的需求量rj；
g)为了表示车辆c第k步的运输路径，在Petri网中采用列向量θc，k，i，j＝[θc，k，0，1，θc，k，0，2，...，θc，k，i，j，...，θc，k，n，n-1]T表示车辆c第k步的路径向量，其中：i，j＝1，2，...，n且i≠j；如果车辆c第k步是从位置pi...
【专利技术属性】
技术研发人员：何舟，张瑞杰，施威杰，古婵，刘苗，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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