[发明专利]一种基于人工免疫算法的货物采购及拼船/车运输方法

说明书

本发明涉及一种基于人工免疫算法的货物采购及拼船/车运输方案寻优方法，包括如下步骤：S1：获取货物采购及运输需求相关数据；S2：设定抗体的货物采购及运输方案的染色体编码方法，设定染色体基因信息；S3：设置算法参数。S4：抗原识别，将给定的目标函数和约束条件作为抗原；S5：产生初始抗体群，在解空间内随机初始化抗体群；S6：解读抗体群中所有抗体的染色体基因信息，生成采购‑拼船/车运输配送方案，并计算亲和度，抗体浓度和激励度；S7：克隆部分激励度较高的抗体组成临时抗体群；S8：在临时抗体群中通过基因突变等方法产生新抗体；S9：从临时抗体群中选择优秀新抗体，用以替换抗体群中的较差个体，形成下一代抗体群；S10：判断是否满足结束条件，若是停止计算并输出拼船采购‑运输方案；若否，转步骤S6继续进行。

技术领域

本发明涉及优化与智能计算技术领域，具体涉及一种基于人工免疫算法的货物采购及拼船/车运输方法。

背景技术

对于集团化经营的公司，各分公司的资源采购需求往往较为分散，各自进行资源采购并运输需要花费较高的物流成本。将各分公司的采购需求汇总，并由总部通过优化方法制定联盟采购和拼装运输计划往往可获得较高的经济效益。

大型船舶(车辆)的单位货物运输成本一般远低于小型船舶。对于供应地相近，需求地相近，而中途运输距离较长的多批次零散货物而言，将不同批次的零散货物拼装成大船(车)进行运输和配送可以有效提高经济效益。

拼船运输一般由货物收集、长途运输与货物分送三个过程组成。具体是指：大型船泊/车辆依次经过不同的产地并将各产地的零散货物收集起来，经长途运输抵达销售地区后再依次经过不同的销地并在销地卸载相应批次的零散货物。

优化采购及拼船/车运输的目的是在相关条件的限制下寻找最优采购及运输方案，使所有参与运输计划的船舶的总运费最低。总运费包含航行费用、装港滞期费、卸港滞期费和靠港费用等。

优化采购及拼船运输优化的限制条件包括以下几类：(1)供需平衡限制，对于任意批次的货物需求，其实际供货量与预定供货量之间的误差应控制在±5％以内；(2)单船额定载重限制，每船的货物运载量都要小于等于该船的额定载重；(3)装货日期限制，对于无装期限定的货物，船舶可以自选装期抵达装港，对于有装期限定的货物，船舶必须在规定的装期之前抵达；(4)到货日期限制，船舶必须在自身装载各批次货物规定的卸期之内抵达并装载货物；(5)定向运输限制，某些批次的货物可以和其他批次的货物拼船运输，但最后必须卸载到指定港口。(6)港口水深限制，所选型号的船舶装满货物后的吃水深度必须小于港口水深限定。(7)单向运输限制，某些国家环保法律禁止已装载部分高硫油品的船舶进港拼装。

拼船运输优化属于NP难问题(Non-deterministic Polynomial的问题，多项式复杂程度的非确定性问题)，本发明采用人工免疫算法予以求解。

发明内容

要解决的技术问题如何提高货物采购及拼船/车运输方案的寻优效率。

针对现有技术中的缺陷，本发明提供了一种基于人工免疫算法的货物采购及拼船/车运输方法，包括如下步骤：

S1：获取货物采购及运输需求相关数据；

S2：设定抗体的货物采购及运输方案的染色体编码方法，设定染色体基因信息；

S3：设置变异概率、抗体群密度算法参数。

S4：抗原识别，将给定的目标函数和约束条件作为抗原；

S5：产生初始抗体群，在解空间内随机初始化抗体群；

S6：解读抗体群中所有抗体的染色体基因信息，生成采购-拼船/车运输配送方案，并计算亲和度，抗体浓度和激励度；

S7：克隆部分激励度较高的抗体组成临时抗体群；