【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电动汽车，尤其涉及基于时间窗的两阶段电动车辆路径规划方法及装置。
技术介绍
1、传统的化石能源车辆越来越受到限制，越来越多的城市物流选择电动货车作为运输工具。但是电动货车有限的电池容量和有限的续航导致其在路径规划时不能像传统货车那样灵活访问各个取送货点。因此如何解决电动货车的路径规划问题成为运输行业研究的重点。
2、目前用来解决车辆路径规划问题的方式邻域搜索、禁忌搜索、遗传算法以及蚁群算法等等。上述方法虽然可以解决传统车辆路径规划问题，但是它们并不能解决电动货车路径规划问题。因为在电动货车路径规划中，当主体对象切换为电动货车时，电动车存在电量有限需要访问充电站的情况，其访问充电站需要花费一定的时间进行充电，不能够像传统车辆访问加油站加油的时间可以几乎不计，并且充电站的出现使得车辆的访问目的地可能在顾客点和充电站之间切换，并且充电站的访问次数不像顾客点那样确定，同时拥有取货和送货需求的顾客点最多被访问两次，而充电站理论上可以访问无限次，因此现有技术中解决传统货车路径规划问题的方法不能应用于电动货车领域。
3、综上所述，为克服现有技术存在的问题，需要一种应用于求解两阶段电动汽车路径规划的方式。
技术实现思路
1、本专利技术提供了基于时间窗的两阶段电动车辆路径规划方法及装置，以实现两阶段电动汽车的路径规划。
2、根据本专利技术的一方面，提供了一种基于时间窗的两阶段电动车辆路径规划方法，包括：
3、输入车场数据、需求节点数据、充
4、根据预设的总运输成本，将需求节点插入不同车场之间的路径中，生成初始解，其中，所述初始解包括不同车场与所述需求节点之间的路径；
5、设置最大迭代次数，将所述初始解作为当前解，对所述当前解进行迭代，根据预设的破坏和修复操作的权重集合得到临时解；
6、根据所述临时解与所述当前解的对比关系得到最优解，其中，所述最优解表征不同车场之间的最优路径方案。
7、可选的，所述总运输成本，包括：车辆成本、驾驶成本、充电成本和碳排放成本；相应的，根据预设的总运输成本，将需求节点插入不同车场之间的路径中，生成初始解，包括：
8、以车辆成本、驾驶成本、充电成本和碳排放成本达到最小为目标，将所有的需求节点插入不同车场之间的路径中，生成包含不同车场与所述需求节点之间的路径的初始解。
9、可选的，所述生成包含不同车场与所述需求节点之间的路径的初始解，包括：
10、依次在所述路径中以增加时间最短为条件插入需求节点；
11、当电量不足时插入充电站节点，直至无法插入节点时重新生成新的路径；
12、在所有的所述需求节点均被插入时，得到所述初始解。
13、可选的，所述根据预设的破坏和修复操作的权重集合得到临时解，包括：
14、根据破坏和修复操作的权重集合ρ-和ρ+选择破坏和修复方法；
15、对所述当前解执行破坏算子，得到第一临时解；
16、对所述当前解执行修复算子，得到第二临时解。
17、可选的，所述根据所述临时解与所述当前解的对比关系得到最优解，包括：
18、确定所述第一临时解和所述第二临时解进行拟合度评估，确定所述第一临时解或所述第二临时解是否为目标解；
19、当所述第一临时解或所述第二临时解为所述目标解时，确定所述目标解是否优于所述当前解；
20、在所述目标解优于所述当前解时，通过所述目标解对所述当前解进行更新，得到最优路径方案。
21、可选的，该方法还包括：
22、在所述目标解不优于所述当前解时，对所述权重集合ρ-和ρ+进行更新，执行根据破坏和修复操作的权重集合ρ-和ρ+选择破坏和修复方法。
23、可选的，所述对所述权重集合ρ-和ρ+进行更新，包括：
24、通过更新函数对所述权重集合进行评估，其中，所述更新函数中包括根据重要性顺序由高到低设置的至少一个判断条件，所述判断条件的权重按照其顺序确定；
25、通过如下式子对ρ-和ρ+进行更新：
26、
27、其中，λ为设定参数，ψ为所述更新函数，a和b分别表示上次迭代时使用的破坏和修复操作的方法。
28、根据本专利技术的另一方面，提供了一种基于时间窗的两阶段电动车辆路径规划装置，包括：
29、数据输入单元，用于输入车场数据、需求节点数据、充电站节点数据以及电动车辆数据；
30、初始解生成单元，用于根据预设的总运输成本，将需求节点插入不同车场之间的路径中，生成初始解，其中，所述初始解包括不同车场与所述需求节点之间的路径；
31、迭代单元，用于设置最大迭代次数，将所述初始解作为当前解，对所述当前解进行迭代，根据预设的破坏和修复操作的权重集合得到临时解；
32、最优解确定单元，用于根据所述临时解与所述当前解的对比关系得到最优解，其中，所述最优解表征不同车场之间的最优路径方案。
33、根据本专利技术的另一方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括：
34、至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本专利技术任一实施例所述的基于时间窗的两阶段电动车辆路径规划方法。
35、根据本专利技术的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现本专利技术任一实施例所述的基于时间窗的两阶段电动车辆路径规划方法。
36、本专利技术实施例的技术方案，输入车场数据、需求节点数据、充电站节点数据以及电动车辆数据；根据预设的总运输成本，将需求节点插入不同车场之间的路径中，生成初始解，其中，所述初始解包括不同车场与所述需求节点之间的路径；设置最大迭代次数，将所述初始解作为当前解，对所述当前解进行迭代，根据预设的破坏和修复操作的权重集合得到临时解；根据所述临时解与所述当前解的对比关系得到最优解，其中，所述最优解表征不同车场之间的最优路径方案。本专利技术实施例的方案解决了电动车辆在路径规划中需要考虑访问充电站的问题，提出了求解两阶段电动汽车路径规划的方式，针对时间窗和多次插入充电站机制设计了相应的求解算子和流程，以得到路径规划的最佳方案。
37、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本专利技术的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本专利技术的范围。本专利技术的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
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1.基于时间窗的两阶段电动车辆路径规划方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述总运输成本，包括：车辆成本、驾驶成本、充电成本和碳排放成本；相应的，根据预设的总运输成本，将需求节点插入不同车场之间的路径中，生成初始解，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述生成包含不同车场与所述需求节点之间的路径的初始解，包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据预设的破坏和修复操作的权重集合得到临时解，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述临时解与所述当前解的对比关系得到最优解，包括：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，进一步包括：
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述对所述权重集合ρ-和ρ+进行更新，包括：
8.基于时间窗的两阶段电动车辆路径规划装置，其特征在于，包括：
9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存
...【技术特征摘要】
1.基于时间窗的两阶段电动车辆路径规划方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述总运输成本，包括：车辆成本、驾驶成本、充电成本和碳排放成本；相应的，根据预设的总运输成本，将需求节点插入不同车场之间的路径中，生成初始解，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述生成包含不同车场与所述需求节点之间的路径的初始解，包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据预设的破坏和修复操作的权重集合得到临时解，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：丁延超，成明，黎怡彤，郑四发，许述财，刘玉敏，成方泳，王枫，陈银，俄文娟，
申请(专利权)人：清华大学苏州汽车研究院相城，
类型：发明
国别省市：
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