结合装载方案的车辆路径调整方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种结合装载方案的车辆路径调整方法及系统，涉及车辆装载与路径优化技术领域。所述处理方法包括建立序列信息，基于货物信息、车型信息和供应商节点信息，建立货物序列、车型序列和供应商节点序列；结合待装货物序列、车型对应的车厢信息和预设约束条件，生成路径方案；优化路径方案，将货物序列和车型序列设置为染色体整数编码，通过遗传操作得到新货物序列和新车型序列，生成新染色体，利用适应度函数评价新染色体的优劣，从而通过比较适应度函数值选择Pareto解。本发明专利技术通过模拟自然进化过程寻找货物装载与车辆路径组合优化的最优解，高效求解汽车零部件入厂物流实际运营时货物装载和车辆路径的最优组合方案。际运营时货物装载和车辆路径的最优组合方案。际运营时货物装载和车辆路径的最优组合方案。

【技术实现步骤摘要】
结合装载方案的车辆路径调整方法及系统


[0001]本专利技术涉及车辆装载与路径优化
，尤其涉及一种结合装载方案的车辆路径调整方法。

技术介绍

[0002]汽车零部件入厂物流中循环取货问题一直是物流工业中研究的主流问题之一，主要涉及货物装载和车辆路径的组合优化问题。
[0003]由于在实际运营中，存在一个供应商每天被多车次访问、需求可被拆分后分别运输、多种车型车辆执行运输任务以及限定卸货时间窗等情形。同时，考虑到存在一定数量的供应商分布于地理空间的各处，配送中心(或负责运输管理的物流公司)每天根据汽车制造厂的生产计划，组织适当的行车路径，向各供应商收取不同数量、不同尺寸、不同卸货时间限制的零部件，由不同车型的车辆来执行运输任务，将零部件送至配送中心卸货，使得配送中心的零部件库存能够持续满足汽车制造厂的生产计划。同时，又能在一定的约束即车辆装载约束、单个供应商的供应需求可拆分、车辆车型与数量限定等条件下，达到运输总成本最小和运输总时间最少的目的。
[0004]基于此，针对货物装载和车辆路径均设置了假设条件，针对货物装载，需要满足四个方面的假设条件：1)车厢及待装货物均为长方体；2)放入的货物必须完全被包含在车厢内；3)货物只能以棱平行或垂直于车厢的棱的方向放置；4)要求货物只能绕着高度棱进行旋转，不可倾倒放置。针对车辆路径需要满足五个方面的假设条件：1)每条路径必须从配送中心出发，最后回到配送中心；2)每个供应商可被路径访问不只一次；3)每条路径装入的货物应当满足车厢三维限制；4)每条路径只能由一辆车来服务；5)所有货物都有路径来取货配送。
[0005]在满足以上限定规则之外，还需要保障在解决汽车零部件入厂物流中循环取货问题的过程中，以最小化库存和运输总成本为目标，实现车辆运输、配送等环节的资源优化。
[0006]为此，提供一种结合装载方案的车辆路径调整方法及系统，从运输企业日常运作的实际需求出发，考虑运输货物过程中的多种限定规则，获取最优的车辆装载与车辆路径的组合优化方案，是当前亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于：克服现有技术的不足，提供一种结合装载方案的车辆路径调整方法及系统，本专利技术能够通过模拟自然进化过程寻找货物装载与车辆路径组合优化的最优解，从而高效求解汽车零部件入厂物流实际运营时货物装载和车辆路径的最优组合方案。
[0008]为解决现有的技术问题，本专利技术提供了如下技术方案：
[0009]一种结合装载方案的车辆路径调整方法，包括步骤：
[0010]建立序列信息：基于货物信息、车型信息和供应商节点信息，建立货物序列I_
list、车型序列K_list和供应商节点序列S_list，其中，供应商节点序列S_list中的供应商节点顺序与货物在货物序列I_list中的位置信息的排列相匹配；
[0011]生成路径方案：结合待装货物序列、车型对应的车厢信息和预设约束条件，生成路径方案，所述路径方案包括所有路径对应的装载方案；并基于预设的适应度函数，计算前述路径方案的适应度函数值，所述适应度函数包括路径方案的运输总成本costR和运输总时间timeR；
[0012]优化路径方案：将货物序列I_list和车型序列K_list进行染色体整数编码，通过遗传操作得到新货物序列和新车型序列，并在生成新染色体后，利用适应度函数评价新染色体的优劣，从而通过比较适应度函数值选择Pareto解，以确定Pareto最优解集和对应的路径方案。
[0013]进一步，所述路径方案中包含该路径上供应商序列、装载方案、运输时间t
i
，运输总成本costR和运输总时间timeR信息。
[0014]进一步，生成路径方案的步骤，包括：步骤S201，初始化iL＝1，iK＝1，其中，iL代表第iL个货物，iK代表第iK个车型；步骤S202，如果iK≤length(K_list)，从车型序列K_list中取出第iK个车型，否则，从车型序列K_list中取出第length(K_list)个车型，并获取车厢体积CV；步骤S203，从货物序列I_list中取出第iL个货物加入待装货物序列L_list，当待装货物序列中货物体积之和大于车厢体积CV，执行步骤S204，否则，执行步骤S205；步骤S204，将待装货物序列和车型对应的车厢信息作为参数，调用预设的模拟退火算法，生成装载方案，按照已装货物在货物序列I_list中的位置顺序，排列出对应的供应商节点顺序S_list，去掉重复的供应商节点，在供应商节点顺序S_list的开始节点和结束节点处增加上配送中心，生成路径，将该路径存入路径方案，计算出该路径已装入货物的最早交货时间窗和各货物是否迟到α
i
，最后将已装货物从待装货物序列中删除，设置iK＝iK+1；步骤S205，当iL≤length(I_list)时，设置iL＝iL+1，执行步骤S203；如果待装货物序列L_list为空，进入步骤S206，否则，返回步骤S204；步骤S206，输出路径方案，对前述路径方案中任意i∈R，每条R
i
路径的信息，包含该路径上供应商序列、装箱方案、运输时间t
i
，已装入的货物是否迟到α
i
，路径方案的运输总成本costR和运输总时间timeR。
[0015]进一步，所述α
i
为0
‑
1变量，α
i
＝1表示货物i，i∈I已装载在车上，α
i
＝0表示未装载在车上。
[0016]进一步，所述染色体包括前半段的货物片段和后半段的车型片段，其中，货物片段以零部件包装容器为单位，将一箱作为一个基因，当货物组合成托盘后，将组合后一个托盘作为一箱。
[0017]进一步，所述优化路径方案，包括步骤：步骤S301，生成货物+车型初始种群；步骤S302，计算初始种群中各条染色体的适应度函数值，得到各条染色体的初始Pareto解及其对应的路径方案，写入预设的Pareto最优解集中；步骤S303，对前述初始种群中的每个染色体进行遗传操作，生成货物+车型子代种群；计算子代种群中各条染色体的适应度函数值，得到新Pareto解及其对应的路径方案，并写入Pareto最优解集；步骤S304，判断是否满足预设的终止条件，为否时，返回步骤S302。
[0018]进一步，在判断是否满足预设的终止条件后，还包括步骤S305，判定为是时，输出Pareto最优解集和对应的路径方案。
[0019]进一步，对前述Pareto最优解集中所有的Pareto解进行解码，以校验对应的路径方案，所述解码包括步骤：步骤S3051，切分车型片段和货物片段：在切分车型片段时，顺序按照从头至尾方向，每次只切分一个车型，获取该车型的车厢体积；在切分货物片段时，顺序按照从头至尾方向，逐个切分，直至本次已切分的货物体积之和超过车型的车厢体积为止，或者货物片段已切分完毕；步骤S3052，进行装载校验，利用预设的车辆装本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种结合装载方案的车辆路径调整方法，其特征在于，包括步骤：建立序列信息：基于货物信息、车型信息和供应商节点信息，建立货物序列I_list、车型序列K_list和供应商节点序列S_list，其中，供应商节点序列S_list中的供应商节点顺序与货物在货物序列I_list中的位置信息的排列相匹配；生成路径方案：结合待装货物序列、车型对应的车厢信息和预设约束条件，生成路径方案，所述路径方案包括所有路径对应的装载方案；并基于预设的适应度函数，计算前述路径方案的适应度函数值，所述适应度函数包括路径方案的运输总成本costR和运输总时间timeR；优化路径方案：将货物序列I_list和车型序列K_list进行染色体整数编码，通过遗传操作得到新货物序列和新车型序列，并在生成新染色体后，利用适应度函数评价新染色体的优劣，从而通过比较适应度函数值选择Pareto解，以确定Pareto最优解集和对应的路径方案。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述路径方案中包含该路径上供应商序列、装载方案、运输时间t
i
，运输总成本costR和运输总时间timeR信息。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，生成路径方案的步骤，包括：步骤S201，初始化iL＝1，iK＝1，其中，iL代表第iL个货物，iK代表第iK个车型；步骤S202，如果iK≤length(K_list)，从车型序列K_list中取出第iK个车型，否则，从车型序列K_list中取出第length(K_list)个车型，并获取车厢体积CV；步骤S203，从货物序列I_list中取出第iL个货物加入待装货物序列L_list，当待装货物序列中货物体积之和大于车厢体积CV，执行步骤S204，否则，执行步骤S205；步骤S204，将待装货物序列和车型对应的车厢信息作为参数，调用预设的模拟退火算法，生成装载方案，按照已装货物在货物序列I_list中的位置顺序，排列出对应的供应商节点顺序S_list，去掉重复的供应商节点，在供应商节点顺序S_list的开始节点和结束节点处增加上配送中心，生成路径，将该路径存入路径方案，计算出该路径已装入货物的最早交货时间窗和各货物是否迟到α
i
，最后将已装货物从待装货物序列中删除，设置iK＝iK+1；步骤S205，当iL≤length(I_list)时，设置iL＝iL+1，执行步骤S203；如果待装货物序列L_list为空，进入步骤S206，否则，返回步骤S204；步骤S206，输出路径方案，对前述路径方案中任意i∈R，每条R
i
路径的信息，包含该路径上供应商序列、装箱方案、运输时间t
i
，已装入的货物是否迟到α
i
，路径方案的运输总成本costR和运输总时间timeR。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述α
i
为0
‑
1变量，α
i
＝1表示货物i，i∈I已装载在车上，α
i
＝0表示未装载在车上。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述染色体包括前半段的货物片段和后半段的车型片段，其中，货物片段以零部件包装容器为单位，将一箱作...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚明山，陈祥锋，李学迁，赵磊，陶宇琪，
申请(专利权)人：上海维祥信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：