一种物流配送路径规划方法技术

本发明专利技术公开了一种物流配送路径规划方法，涉及物流配送技术领域，本发明专利技术将路径路规划问题划分为单频次路径规划和多频次路径规划两个子问题，针对单频次路径优化问题，采用改进禁忌搜索算法获取单频次内的最优投递路径和最优揽收路径，同时，考虑拼接可行性和最优性对最优投递路径和最优揽收路径进行拼接，得到了最优车辆路径，提高了车辆使用率；针对多频次运输路径规划，考虑套开可行性和套开最优性对最优车辆路径进行套开，进一步提高了车辆使用率，极大降低了配送成本。极大降低了配送成本。极大降低了配送成本。

【技术实现步骤摘要】
一种物流配送路径规划方法


[0001]本专利技术涉及物流配送
，具体涉及一种物流配送路径规划方法。

技术介绍

[0002]城市物流配送是城市物流网络的一个重要环节。现代化的城市物流配送环节更加复杂，不仅需要保证一批货物准时送达，同时也需要在规定时间内对另一批货物进行揽收。这种场景在城市物流配送领域十分常见，如生鲜产品、包装食品、药品、日用品的配送及其临期品的回收，快递包裹的投递与揽收等。同时考虑货物的投递和揽收情况，合理优化城市物流配送路径能够有效减少车辆使用数量、减少行驶距离、减少车辆等待时间，为企业降本增效提供有效支撑。
[0003]目前很多公司在做城市物流配送路径规划时，在同一频次配送中没有协同考虑揽收和投递两个环节，在多频次配送中也没有考虑不同频次配送路径的协调关系，导致了车辆数量增加、车辆装载率低、车辆行驶距离过长成本高等问题。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中的缺陷，本专利技术提供一种物流配送路径规划方法，以解决现有技术中企业无法合理安排配送路径和配送频次，导致配送成本高的问题。
[0005]本专利技术的技术方案为：一种物流配送路径规划方法，包括：步骤1，以配送成本最小、违反时间窗约束和装载量约束的惩罚成本最小为目标，建立路径规划模型；步骤2，基于所述路径规划模型，采用改进禁忌搜索算法对路径规划问题进行求解，得到最优投递路径和最优揽收路径；步骤3，考虑拼接可行性、拼接最优性，将最优投递路径和最优揽收路径进行拼接，得到最优车辆路径；步骤4，考虑套开可行性、套开最优性，将不同频次的最优车辆路径进行组合，得到最优车辆套开路径。
[0006]优选地，步骤1中，以配送成本最小、违反时间窗约束和装载量约束惩罚成本最小为目标，建立路径规划模型，包括：
[0007]步骤11，建立目标函数：
[0008][0009]其中，C
ijk
表示K类型车辆从网点i到网点j的单位行驶成本，表示网点i与网点j之间的距离，x
ijk
表示是否开设网点i到网点j线路的决策变量，F
K
表示K类型车辆的日均固定成本，x
0ik
表示是否开设到起点到网点i线路的决策变量，V表示物流中心和网点集合，N表示网点集合；
[0010]步骤12，建立约束函数，其中，所述约束函数包括路径约束、装载量约束、时间窗约束。
[0011]优选地，步骤2中，基于所述路径规划模型，采用改进禁忌搜索算法对单频次的投递和揽收路径规划问题进行求解，得到最优投递路径和最优揽收路径，包括：
[0012]步骤21，生产初始解并计算其目标函数值；
[0013]步骤22，通过邻域优化算子和惩罚函数产生最优解；
[0014]步骤23，判断所述最优解是否优于当前最优解，若是，执行步骤24，若否，执行步骤25；
[0015]步骤24，更新当前最优解，更新禁忌表；
[0016]步骤25，获取不更新当前最优解的次数，根据所述次数判断当前最优解是否陷入局部最优，若是，执行步骤26，若否，调整惩罚函数中的惩罚系数，执行步骤22；
[0017]步骤26，根据预设扰动方式对当前最优解进行扰动，调整惩罚函数中的惩罚系数，执行步骤22；
[0018]步骤27，判断迭代次数是否达到，若是，则算法结束并输出最优解，若否，调整惩罚函数中的惩罚系数，执行步骤22。
[0019]优选地，步骤21中，产生初始解包括：
[0020]步骤211，构建空路径，以物流中心为射线端点进行扫描，判断扫描到的网点加入路径后，路径的需求总量是否超过车辆的装载量，若否，则将扫描到的网点加入路径，若否，则构建一条新的空路径，并继续通过扫描的方式将网点加入路径；
[0021]步骤212，遍历所有网点，直到所有网点均加入路径中，得到初始路径集，在初始路径集中添加一定数量的空路径，得到初始解。
[0022]优选地，步骤22中，所述邻域优化算子包括：location算子和swap算子，算法在搜索优化过程中优先选择邻域优化算子中的一个算子进行搜索优化，若在一定迭代次数后，算法未搜索到最优解，则选择邻域优化算子中的另一算子继续进行搜索优化，避免算法陷入局部最优。
[0023]优选地，所述惩罚函数具体为：
[0024]f(s)＝c(s)+α*q(s)+β*w(s)
[0025]其中，c(s)表示车辆行驶总时间，α表示违反的装载量约束的惩罚系数，β表示违反时间窗约束的惩罚系数，q(s)表示最优解违反装载量约束的装载总量，w(s)表示最优解违反时间窗约束的时间总量。
[0026]优选地，步骤3中，考虑拼接可行性、拼接最优性，将最优投递路径和最优揽收路径进行拼接，得到最优车辆路径，包括：
[0027]步骤31，将任意两条最优投递路径和最优揽收路径进行拼接，得到预拼接路径，获取预拼接路径中最优投递路径的结束时间、最优揽收路径的开始时间，根据所述结束时间和开始时间的差值计算拼接分数，根据所述拼接分数验证拼接可行性，得到拼接路径；
[0028]步骤32，基于所述拼接分数和拼接路径建立拼接矩阵，根据所述拼接矩阵确定最优车辆路径。
[0029]优选地，步骤4中，考虑套开可行性、套开最优性，将不同频次的最优车辆路径进行组合，得到最优车辆套开路径，包括：
[0030]步骤41，将任意两条最优车辆路径进行组合，得到预套开路径，获取预套开路径中第一条最优车辆路径的返回时间以及第二条最优车辆路径的出发时间，根据所述返回时间和出发时间的差值验证套开可行性，得到套开路径；
[0031]步骤42，根据所述返回时间和出发时间的差值从套开路径中确定出最优套开路
径。
[0032]本专利技术的有益效果体现在：
[0033]本专利技术实施例提供的一种物流配送路径规划方法，将路径路规划问题划分为单频次路径规划和多频次路径规划两个子问题，针对单频次路径优化问题，采用改进禁忌搜索算法获取单频次内的最优投递路径和最优揽收路径，同时，考虑拼接可行性和最优性对最优投递路径和最优揽收路径进行拼接，得到了最优车辆路径，提高了车辆使用率；针对多频次配送路径规划，考虑套开可行性和套开最优性对最优车辆路径进行套开，进一步提高了车辆使用率，极大降低了运输成本。
附图说明
[0034]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
[0035]图1为本专利技术实施例所提高的一种物流配送路径规划方法的流程图；
[0036]图2为本专利技术实施例所提高的一种物流配送路径规划方法的子流程图。
具体实施方式
[0037]下面将结合附图对本专利技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，因此只本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种物流配送路径规划方法，其特征在于，包括：步骤1，以配送成本最小、违反时间窗约束和装载量约束的惩罚成本最小为目标，建立路径规划模型；步骤2，基于所述路径规划模型，采用改进禁忌搜索算法对单频次的投递和揽收路径规划问题进行求解，得到最优投递路径和最优揽收路径；步骤3，考虑拼接可行性、拼接最优性，将最优投递路径和最优揽收路径进行拼接，得到最优车辆路径；步骤4，考虑套开可行性、套开最优性，将不同频次的最优车辆路径进行组合，得到最优车辆套开路径。2.根据权利要求1所述的一种物流运输路径规划方法，其特征在于，步骤1中，以配送成本最小、违反时间窗约束和装载量约束惩罚成本最小为目标，建立路径规划模型，包括：步骤11，建立目标函数：其中，C
ijk
表示K类型车辆从网点i到网点j的单位行驶成本，表示网点i与网点j之间的距离，x
ijk
表示是否开设网点i到网点j线路的决策变量，F
K
表示K类型车辆的日均固定成本，x
0ik
表示是否开设到起点到网点i线路的决策变量，V表示物流中心和网点集合，N表示网点集合；步骤12，建立约束函数，其中，所述约束函数包括路径约束、装载量约束、时间窗约束。3.根据权利要求2所述的一种物流配送路径规划方法，其特征在于，步骤2中，基于所述路径规划模型，采用改进禁忌搜索算法对单频次的投递和揽收路径规划问题进行求解，得到最优投递路径和最优揽收路径，包括：步骤21，生产初始解并计算其目标函数值；步骤22，通过邻域优化算子和惩罚函数产生最优解；步骤23，判断所述最优解是否优于当前最优解，若是，执行步骤24，若否，执行步骤25；步骤24，更新当前最优解，更新禁忌表；步骤25，获取不更新当前最优解的次数，根据所述次数判断当前最优解是否陷入局部最优，若是，执行步骤26，若否，调整惩罚函数中的惩罚系数，执行步骤22；步骤26，根据预设扰动方式对当前最优解进行扰动，调整惩罚函数中的惩罚系数，执行步骤22；步骤27，判断迭代次数是否达到，若是，则算法结束并输出最优解，若否，调整惩罚函数中的惩罚系数，执行步骤22。4.根据权利要求3所述的一种物流运输路径规划方法，其特征在于，步骤21中...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵泉午，林娅，江咏，陈云凯，陈红，
申请(专利权)人：重庆机电职业技术大学，
类型：发明
国别省市：