一种农机备件投放方法技术

本发明专利技术公开了一种农机备件投放方法，该方法包括：建立农机备件投放抽象模型,并建立目标函数：minZ＝C1+C2+C3+C4；表示本次投放消耗的最低成本。其中C1表示发车固定成本，C2表示车辆运输成本，C3表示时间窗惩罚成本，C4表示搬运成本；建立约束条件，约束条件应包括配送节点约束、配送时间约束、车辆载货能力约束、客户需求约束以及一系列的0

【技术实现步骤摘要】
一种农机备件投放方法


[0001]本专利技术涉及交通运输的
，具体涉及一种农机备件投放方法。

技术介绍

[0002]农机备件投放作为贯穿整个农机产业链运营的重要环节，其运作效率直接影响着农机生产商的成本。当前主机厂为经销商提供农机备件的实际情况为：当某一个经销商单次需求量特别大时，主机厂通过物流车的方式为其单点配送；当经销商单次需求量很少时，主机厂大多数情况都采用零星物流的方式。而当同一时间段内，有需求的经销商数量很多，但每个经销商所需备件的数量又不多，此时为每个经销商发快递物流的话成本比较高；或者在每年收获季收割机需要跨区作业时，由于收割机的跨区流动性，备件需求量会在短时间内猛增，需要提前储备，主机厂便会主动投放备件到各个经销商，而此时主机厂为经销商投放农机备件时依靠以往经验进行派车配送，往往会导致不同车辆走重复路线、同一辆车行程过长等问题，造成了时间浪费及经济损失，尤其是在每年都收获季更是会造成一定的经济损失。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点和不足，提出一种农机备件投放方法，有效降低投放成本，优化备件投放模式。
[0004]为此，本专利技术的公开了一种农机备件投放方法，所述方法包括：农机备件投放抽象模型可描述为：设网络有向图G＝(K,C,R),
[0005]K＝{K1,K2,K3，
…
，Km}表示车辆集合，以Ki代表第i辆车，其属性描述为Ki＝{CapacityKi,CostKi},其中CapacityKi和CostKi分别表示车辆Ki的核定载重量和发车成本；
[0006]C＝{C1,C2,C3，
…
，Cr}表示经销商集合，以Cj代表第j个经销商，其属性描述为Cj＝{XCj，YCj，DemandCj，BeginCj，EndCj，ServiceCj}，其中XCj表示经销商Cj的x坐标，YCj表示经销商Cj的y坐标，DemandCj表示经销商Cj的需求量，BeginCj表示经销商Cj的最早开始服务时间，EndCj表示经销商Cj的最晚结束服务时间，ServiceCj表示经销商Cj的所需服务时间；
[0007]R＝{R1,R2,R3，
…
，Rn}表示路线集合，以Rl代表第l条路线，其属性描述为Rl＝{LoadRl，DisRl}，其中LoadRl和DisRl分别表示该条路线的载重量和总距离，其中每个R1可描述为{C1，C2，
…
，Cn|C1,C2∈C}；
[0008]建立目标函数：minZ＝C1+C2+C3+C4；表示本次投放消耗的最低成本。其中C1表示发车固定成本，C2表示车辆运输成本，C3表示时间窗惩罚成本，C4表示搬运成本；
[0009]建立约束条件，约束条件应包括配送节点约束、配送时间约束、车辆载货能力约束、客户需求约束以及一系列的0
‑
1约束。
[0010]优选地，包括：车辆载货能力约束：
[0011]重量约束：
[0012][0013]其中：
[0014]M为货物种类集合，M＝{1,2,3，
…
，M}；
[0015]g
m
为m货物的重量，单位为kg；
[0016]q
Kim
为第k辆车在i点的m货物的配送数量，单位为个；
[0017]y
kim
为0
‑
1变量，表示当有车辆k配送经销商i的m类货物时取值1，否则取值为0；
[0018]W为车辆额定载重，单位为kg；
[0019]此式表示每辆车的载重量不能超过其额定载重。
[0020]优选地，包括：以满足重量约束为目的随机初始化产生初始解；
[0021]步骤100，随机选择经销商i进行处理，处理后移除列表，直到所有经销商都处理完；
[0022]步骤200，判断是否满足路线k的重量约束，不满足则新建一条路线k＝k+1。
[0023]步骤300，对路线k中的两个经销商j，j+1，若经销商i的时间窗开启时间e
j
＜e
i
＜e
j+1
，则将经销商i插入j，j+1之间，返回步骤100。
[0024]优选地，插入算子：
[0025]步骤310：选择路线k中的一个经销商i；
[0026]步骤320：选择路线k
’
，其中k
’
≠k，确保加入i之后k
’
的容量不会超过容量限制；
[0027]步骤330：在k
’
中找到点j使得e
j
＜e
i
＜e
j+1
；
[0028]步骤340：在k
’
中插入i。
[0029]优选地，包括：以满足重量约束为目的随机初始化产生初始解；
[0030]步骤100，随机选择经销商i进行处理，处理后移除列表，直到所有经销商都处理完；
[0031]步骤200，判断是否满足路线k的重量约束，不满足则新建一条路线k＝k+1。
[0032]步骤300，对路线k中的两个经销商j，j+1，若经销商i的时间窗开启时间ej＜ei＜ej+1，则将经销商i插入j，j+1之间，返回步骤100。
[0033]优选地，插入算子：
[0034]步骤310：选择路线k中的一个经销商i；
[0035]步骤320：选择路线k
’
(k
’
≠k)，确保加入i之后k
’
的容量不会超过容量限制；
[0036]步骤330：在k
’
中找到点j使得ej＜ei＜ej+1；
[0037]步骤340：在k
’
中插入i。
[0038]优选地，设置评价函数：
[0039]f(s)＝c
(s)
+αq
(s)
+βd
(s)
[0040]其中，c
(s)
为路径长度，q
(s)
和d
(s)
分别记录解s对重量、时间窗的总违反量，即超出总重量的部分以及在每一个经销商处超过时间窗的总和；α、β为正系数，控制目标函数值的惩罚部分；这两个系数在搜索解空间的过程中会动态改变，以使搜索到的解更容易满足所有约束条件：如果新解的目标函数值f(s')≥f(s)，则将α、β乘以θ，反之除以θ。
[0041]优选地，设置禁忌表为一个二维表，记录将经销商i插入路线k的操作；
[0042]算法步骤：
[0043]步骤350：设置参数值，α＝1，β＝1，θ＝0.5，迭代次数2000；
[0044]步骤360：判断初始解是否满足除时间窗约束和重量约束的其他约束，符合则更新最优解s*并计算其评价函数f(s
*
)；
[0045]步骤370：对当前解执行插入算本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种农机备件投放方法，其特征在于，所述方法包括：农机备件投放抽象模型可描述为：设网络有向图G＝(K,C,R),K＝{K1,K2,K3，
…
，Km}表示车辆集合，以Ki代表第i辆车，其属性描述为Ki＝{CapacityKi,CostKi},其中CapacityKi和CostKi分别表示车辆Ki的核定载重量和发车成本；C＝{C1,C2,C3，
…
，Cr}表示经销商集合，以Cj代表第j个经销商，其属性描述为Cj＝{XCj，YCj，DemandCj，BeginCj，EndCj，ServiceCj}，其中XCj表示经销商Cj的x坐标，YCj表示经销商Cj的y坐标，DemandCj表示经销商Cj的需求量，BeginCj表示经销商Cj的最早开始服务时间，EndCj表示经销商Cj的最晚结束服务时间，ServiceCj表示经销商Cj的所需服务时间；R＝{R1,R2,R3，
…
，Rn}表示路线集合，以Rl代表第l条路线，其属性描述为Rl＝{LoadRl，DisRl}，其中LoadRl和DisRl分别表示该条路线的载重量和总距离，其中每个R1可描述为{C1，C2，
…
，Cn|C1,C2∈C}；建立目标函数：minZ＝C1+C2+C3+C4；表示本次投放消耗的最低成本。其中C1表示发车固定成本，C2表示车辆运输成本，C3表示时间窗惩罚成本，C4表示搬运成本；建立约束条件，约束条件应包括配送节点约束、配送时间约束、车辆载货能力约束、客户需求约束以及一系列的0
‑
1约束。2.根据权利要求1所述的一种农机备件投放方法，其特征在于，包括：车辆载货能力约束：重量约束：其中：M为货物种类集合，M＝{1,2,3，
…
，M}；g
m
为m货物的重量，单位为kg；q
Kim
为第k辆车在i点的m货物的配送数量，单位为个；y
kim
为0
‑
1变量，表示当有车辆k配送经销商i的m类货物时取值1，否则取值为0；W为车辆额定载重，单位为kg；此式表示每辆车的载重量不能超过其额定载重。3.根据权利要求2所述的一种农机备件投放方法，其特征在于，包括：以满足重量约束为目的随机初始化产生初始解；步骤100，随机选择经销商i进行处理，处理后移除列表，直到所有经销商都处理完；步骤200，判断是否满足路线k的重量约束，不满...

【专利技术属性】
技术研发人员：张智刚，王奔，吕盛坪，张帆，张闻宇，卢跃腾，刘文锴，
申请(专利权)人：华南农业大学，
类型：发明
国别省市：