【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及冷链供应链网络优化领域，具体为一种综合冷链供应链网络优化方法、系统、设备及存储介质。
技术介绍
1、冷链(cold chain)是指某些食品原料、经过加工的食品或半成品、特殊的生物制品和药品在经过收购、加工、灭活后，在产品加工、贮藏、运输、分销和零售、使用过程中，其各个环节始终处于产品所必需的特定低温环境下，以减少损耗、防止污染和变质，保证产品食品安全、生物安全、药品安全的特殊供应链系统。冷链物流泛指冷藏冷冻类物品在生产、贮藏运输、销售，到消费前的各个环节中始终处于规定的低温环境下，以保证物品质量和性能的一项系统工程，冷链不仅仅关注产品的温度控制，还涉及到整个供应链的整合和优化。
2、针对综合冷链供应链网络优化中的网络节点选址、流量分配和路径规划等问题，现有研究多针对从供应商到配送中心，从配送中心到终点的两阶段冷链供应链网络优化问题，且多以成本或时间为优化目标。然而，当前冷链供应链网络除了两阶段中转配送模式，也有直配模式，如图 1 所示，在直达配送模式中，供应地将产品加工包装后直接运送至各个超市，期间不经过冷库；在中转配送模式中，供应地首先将产品配送到冷库进行存储，再由冷库配送至各个超市。其中，候选冷库节点分为自建冷库以及合作冷库；车辆型号方面，供应地为冷库供货时，冷链车分为大型燃油冷链车和大型电动冷链车，供应地和冷库为超市供货时，冷链车分为小型燃油冷链车和小型电动冷链车。此外，为了响应“双碳”目标，各地区会针对不同企业的设置一定的碳排放限制额度，决策者需要在碳限额下对两种配送模式的冷链供应链网络供应地
技术实现思路
1、针对现有技术中在中转和直配并存模式下冷链供应链网络中面临冷链运输过程中的能源消耗和碳排放日益凸显，造成企业运营成本增加和环境污染的问题，本专利技术提供一种综合冷链供应链网络优化方法、系统、设备及存储介质。
2、本专利技术是通过以下技术方案来实现：
3、一种综合冷链供应链网络优化方法，包括以下步骤：
4、步骤一：针对具有自建和租赁两种类型候选冷库，具有大型燃油冷链车、小型燃油冷链车、大型电动冷链车、小型电动冷链车等四种车型的直配模式和中转配送模式并存的供应链网络，建立以最小总成本、最小总碳排放量和最大配送时间为目标的直配和中转配送模式并存的供应链网络优化模型；
5、步骤二：针对多目标优化模型，设计nsga-ⅱ算法和sa算法相结合的nsga-ⅱ-sa混合算法求解多目标优化问题，得到pareto前沿分布图；其中，nsga-ⅱ-sa混合算法以nsga-ⅱ算法为主线，在算法经过交叉变异操作产生新一代子群后，对子群进行模拟退火操作，并根据当前温度调节子代种群的搜索空间；同时，在nsga-ⅱ算法的精英保留策略中引入随机保留策略进行种群强化；
6、步骤三：设置模型参数和算法参数，根据pareto前沿分布图结合满意度函数，得到最优的综合供应链网络规划方案，结合配送经纬度坐标位置绘制优化后的供应链网络配送网络图；
7、步骤四：供应链决策分析，即改变模型中参数取值，运行步骤二中的算法得到对应的目标函数值，分析不同参数组合对目标函数的影响大小，以辅助供应链管理决策。
8、优选的，目标模型包括最小总成本模型、最小总碳排放量模型和最大配送时间模型；
9、最小总成本模型的函数为：min c＝min(c1+c2+c3+c4+c5+c6+c7)，式中，c1为供应地的运营成本，包括直配模式下的运营成本，与直接运输量有关；
10、c2为冷库固定成本，为自建冷库的建设成本与合作冷库的租赁成本；
11、c3为冷库运营成本，与冷库处理的货物量有关；
12、c4为货物因新鲜度降低而造成的货损成本成为企业无法避免的成本支出；
13、c5为运输成本，用各冷链车的运输费率、运输量及运输距离的乘积来衡量；
14、c6为冷库制冷成本，与冷库处理货物的数量有关；
15、c7为车辆制冷成本，用冷链车的单位制冷成本、运输量及运输距离的乘积来衡量；
16、最小总碳排放量模型的函数为：min e＝min(e1+e2+e3)，式中，e1为在自建冷库建设过程中，建筑材料、电力、水、燃料的消耗都会产生二氧化碳排放；
17、e2为冷库制冷产生的碳排放量，与冷库处理货物的数量有关；
18、e3为运输过程产生的碳排放量，用单位二氧化碳排放量、运输量及运输距离的乘积来衡量；
19、最大配送时间模型的函数为：min t＝min{max t1，maxt2，maxt3}，式中，t1为直配模式下从供应地到超市的配送时间；
20、t2为中转配送模式下从供应地到冷库配送时间；
21、t3为中转配送模式下从冷库到超市的配送时间。
22、优选的，步骤二中，在nsga-ⅱ算法的精英保留策略中引入随机保留策略，即对个体进行保留时，一部分个体采用二元锦标赛方式，一部分个体采用随机选择方式。
23、优选的，步骤二中，交叉变异操作中，交叉采用pbx交叉法，变异采用排列变异法。
24、优选的，步骤二中，nsga-ⅱ-sa混合算法的具体步骤如下：
25、step1：设置参数，包括种群规模n、交叉率pa、变异率pb、模拟退火初始温度t0、结束温度tn、退火系数θ、最大迭代次数gmax；
26、step2：采用随机法生成规模为n的初始种群s0；
27、step3：对初始种群s0中每个个体n进行非支配排序，并将每个个体分配到不同层级中，计算个体拥挤度；
28、step4：根据step3的结果，从初始种群s0中通过二元锦标赛法和随机选择法选择部分个体，对其进行交叉变异操作得到新一代子群s1；
29、step5：对交叉变异操作得到新一代子群s1进行模拟退火操作，具体包括设置参数、产生新解、计算能量差、接受新解等得到新子群s2；
30、step6：合并初始种群s0与新子群s2，得到新一代规模为2n种群s3；
31、step7：对种群s3进行非支配排序、拥挤度计算，同样利用二元锦标赛法和随机选择法选择适当个体组成新父代种群s4；
32、step8：对新父代种群s4通过二元锦标赛法和随机选择法选择部分个体执行交叉变异操作，再次得到新一代子群s5；
33、step9：重复step5～step8，直到达到终止条件。
34、优选的，步骤二中，优化后的供应链网络规划方案包括所选取供应和、冷库位置、各设施配送关系、车辆的运输量、配送路径以及车辆型号；优化后的供应链网络规划方案在编码时采用二进制编码和实数编码的混合编码。
35、优选的，步骤三中，配送经纬度坐标位置图根据配送基本信息进行绘制。
36、一种综合冷链供应本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种综合冷链供应链网络优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的综合冷链供应链网络优化方法，其特征在于，步骤一中，目标模型包括最小总成本模型、最小总碳排放量模型和最大配送时间模型；
3.根据权利要求1所述的综合冷链供应链网络优化方法，其特征在于，步骤二中，在NSGA-Ⅱ算法的精英保留策略中引入随机保留策略，即对个体进行保留时，一部分个体采用二元锦标赛方式，一部分个体采用随机选择方式。
4.根据权利要求1所述的综合冷链供应链网络优化方法，其特征在于，步骤二中，交叉变异操作中，交叉采用PBX交叉法，变异采用排列变异法。
5.根据权利要求1所述的综合冷链供应链网络优化方法，其特征在于，步骤二中，NSGA-Ⅱ-SA混合算法的具体步骤如下：
6.根据权利要求1所述的综合冷链供应链网络优化方法，其特征在于，步骤二中，优化后的供应链网络规划方案包括所选取供应和、冷库位置、各设施配送关系、车辆的运输量、配送路径以及车辆型号；优化后的供应链网络规划方案在编码时采用二进制编码和实数编码的混合编码。
7.根
8.一种综合冷链供应链网络优化系统，其特征在于，包括数据采集模块、模型构建模块、数据处理模块和数据输出模块，数据采集模块用于确定配送设施基本信息以及配送规则；模型构建模块用于建立目标模型；数据处理模块用于采用NSGA-Ⅱ算法和模拟退火算法相结合的混合算法求解多目标优化问题得到所选取网络节点位置、配送量、配送路径和车辆型号；数据输出模块用于输出优化后的供应链网络规划方案结果图。
9.一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1～7任一项所述方法的步骤。
10.一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程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1～7任一项所述方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种综合冷链供应链网络优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的综合冷链供应链网络优化方法，其特征在于，步骤一中，目标模型包括最小总成本模型、最小总碳排放量模型和最大配送时间模型；
3.根据权利要求1所述的综合冷链供应链网络优化方法，其特征在于，步骤二中，在nsga-ⅱ算法的精英保留策略中引入随机保留策略，即对个体进行保留时，一部分个体采用二元锦标赛方式，一部分个体采用随机选择方式。
4.根据权利要求1所述的综合冷链供应链网络优化方法，其特征在于，步骤二中，交叉变异操作中，交叉采用pbx交叉法，变异采用排列变异法。
5.根据权利要求1所述的综合冷链供应链网络优化方法，其特征在于，步骤二中，nsga-ⅱ-sa混合算法的具体步骤如下：
6.根据权利要求1所述的综合冷链供应链网络优化方法，其特征在于，步骤二中，优化后的供应链网络规划方案包括所选取供应和、冷库位置、各设施配送关系、车辆的运输量、配送路径以及车辆型号；优化后的供应链网络规划...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙军艳，李兴，陈泽飞，刘书维，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：
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