一种用于成品油二次物流配送车辆调度优化的求解算法制造技术

本发明专利技术公开了一种用于成品油二次物流配送车辆调度优化的求解算法，包括如下步骤：输入成品油二次物流配送问题的基本物流计划和物流数据；针对成品油二次物流配送的问题特征和求解目标，构建目标函数和相应数学模型；基于构造式启发式算法对成品油二次配送问题进行求解，从而获得初始可行解；基于禁忌搜索算法对构造式算法求得的初始可行解进行迭代优化，保存输出历史最优解；基于算法获得的历史最优解，将其导出为最优车辆调度方案。本发明专利技术基于一种改进的禁忌搜索算法对初始解进行迭代优化，获得一个较高质量的车辆调度方案，从而满足企业降低物流成本、提高客户满意度的目标，推进企业现代物流体系的构建。推进企业现代物流体系的构建。推进企业现代物流体系的构建。

【技术实现步骤摘要】
一种用于成品油二次物流配送车辆调度优化的求解算法


[0001]本专利技术属于车辆调度
，具体涉及一种用于成品油二次物流配送车辆调度优化的求解算法。

技术介绍

[0002]近年来，随着社会经济的迅速发展以及物联网技术的应用与升级，现代物流技术已在传统模式的基础上发生了重大的改变与突破，以自动化、信息化、智能化为发展趋势的智慧物流越来越为运输、仓储、生产、销售等企业所认识与接受。
[0003]当下作为传统能源行业的石油化工产业，不仅受到原油及油品市场波动的巨大冲击，还面临着经济和能源结构调整的双重压力。在这种形势下，对于石油供应链进行优化的需求日益增加。成品油二次配送作为石油供应链的最终环节，其目的是将油库中的成品油经油罐车运送至各个加油站，从而满足加油站的补货需求。在成品油物流体系中，成品油二次配送的成本占总物流成本的比重高达60％
‑
70％，优化潜力巨大，因此越来越多的石油企业将优化成品油的物流配送模式作为降低运营成本、增加企业效益的重要突破口。
[0004]成品油二次配送系统主要由油库、配送车辆、加油站本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于成品油二次物流配送车辆调度优化的求解算法，其特征在于包括如下步骤：1)输入成品油二次物流配送问题的基本物流计划和物流数据；2)针对成品油二次物流配送的问题特征和求解目标，构建目标函数和相应数学模型；3)基于构造式启发式算法对成品油二次配送问题进行求解，从而获得初始可行解；4)基于禁忌搜索算法对构造式算法求得的初始可行解进行迭代优化，保存输出历史最优解；5)基于算法获得的历史最优解，将其导出为最优车辆调度方案。2.如权利要求1所述的求解算法，其特征在于步骤2)的目标函数的构建过程如下：将成品油二次配送问题的目标函数设置为一个综合目标函数，综合目标函数主要由车辆配送成本和订单损失成本两部分组成，车辆配送成本分为车辆固定配送成本和车辆可变运输成本，订单损失成本分为订单未配送部分损失成本和未配送订单损失成本，车辆固定使用成本的表达式如式(1)所示c1∑
k∈K
u
k1
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)c1：车辆固定使用费用(元/辆)；k：配送车辆编号，k∈K；u
kr
：如果车辆k在行程r进行了配送，则u
kr
＝1，否则u
kr
＝0；车辆可变运输成本的表达式如式(2)所示c2：车辆单位配送费用(元/公里)；i，j：节点编号，i，j∈N；r：车辆行程编号，r∈R
k
；d
ij
：节点i到节点j之间的路线距离(千米)；x
ijkr
：如果车辆k经过从站点i到站点j的路线(i，j)，则x
ijkr
＝1，否则x
ijkr
＝0；订单未配送部分损失成本的表达式如式(3)所示c3：订单未配送部分的单位损失费用(元/千升)；p：订单编号，p∈P
i
；m：车舱编号，m∈M
k
；y
ikpmr
：如果站点i的订单p装载到车辆k的车舱m中，并在行程r进行配送，则y
ikpmr
＝1，否则y
ikpmr
＝0；q
ip
：站点i的订单p的需求量(千升)；Q
km
：车辆k的车舱m的容量(千升)；未配送订单损失成本的表达式如式(4)所示c4：未配送订单的单位损失费用(元/千升)；综合目标函数表达式如式(5)所示：3.如权利要求2所述的求解算法，其特征在于步骤2)基于成品油二次配送问题本质上是一个车辆路径问题，但由于油品配送情景的特殊性和复杂性，需要对模型进行约束，从而
进行数学建模，对于配送车辆，其每次行程开始都是从油库出发，完成油品订单的配送后又返回油库，从而准备下一趟行程的配送。并且配送车辆只有完成了上一行程的配送任务后，才能进行下一行程的配送，为了避免车辆路径方案中产生子回路，采取了MTZ约束来消除子回路，得到如式(6)
‑
式(10)所示的约束式(10)所示的约束式(10)所示的约束式(10)所示的约束式(10)所示的约束公式(6)表示任意车辆的任意行程开始都从油库出发；公式(7)表示任意车辆的任意行程结束都返回油库；公式(8)表示对于任意车辆，只有前一行程完成后，后一行程才能开始；公式(9)表示流入流出平衡约束；公式(10)表示MTZ消除子回路约束；z
ikr
：表示车辆k在行程r中访问站点i的顺序；针对成品油二次配送问题中，每个油品订单最多只能装载到一个车舱上，每个车舱也最多只能装载一个订单，订单在车舱上的装载可行性与车舱上实际装载的订单容量相关，实际装载量与车舱容量的比值需要不低于车舱的最低配载率，实际装载量与订单容量的比值需要不低于订单的最低配送率，定义如式(11)
‑
式(14)的约束，式(14)的约束，式(14)的约束，式(14)的约束，公式(11)表示对于任意车辆任意行程中的任意车舱，其最多只能装载一个订单；公式(12)表示对于任意站点的任意订单，其最多只能装载到一个车舱；公式(13)表示订单如果装载到车舱上，车舱的配载率不能低于最低配载率α；公式(14)表示允许订单部分不被配送，但订单的实际配送率不能低于最低配送率β；对于任意配送车辆，其总配送时间不能超过最大工作时间，车辆在某一行程的配送时间主要由三个部分组成：油品订单的装载时间，油品订单的卸载时间以及车辆运输时间，车辆的总配送时间为所有行程配送时间之和，定义如式(15)...

【专利技术属性】
技术研发人员：王成，余浩男，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：