[发明专利]路径规划方法和路径规划装置

说明书

本发明提供路径规划方法和装置，该方法在包含多个站点的路径中规划车辆的行驶路径，该方法包括：第2行驶时间矩阵形成步骤，基于表示车辆在一段时间内的各个规定时间段在所有站点彼此之间行驶所需的行驶时间的M个第1行驶时间矩阵，构成与1天内的各个规定时间段对应的N个第2行驶时间矩阵；第3行驶时间矩阵形成步骤，对所有第2行驶时间矩阵中位于相同位置的元素进行预处理计算，利用计算得到的值构成1个第3行驶时间矩阵；行驶路径生成步骤，基于第3行驶时间矩阵，生成与预处理对应的行驶路径；和行驶路径选择步骤，基于第2行驶时间矩阵，计算所生成的行驶路径的行驶时间，选择行驶时间最短的行驶路径作为所要规划的行驶路径。

技术领域

本发明涉及物流配送中的车辆的路径规划方法和路径规划装置，尤其涉及考虑了道路交通状况的车辆的路径规划方法和路径规划装置。

背景技术

物流行业是一种兼顾成本和服务质量的服务行业。在为客户提供物流配送服务时，物流服务提供者需要提供高效的准时的服务，同时尽可能的降低服务的成本。

物流配送是物流服务的关键环节，是指根据客户对货物运输的时间和运量等的要求，将货物从出发地(即，车场)运送到目的地(即，配送站点)的过程。物流服务提供者一般在满足客户要求的前提下，为了降低配送成本，尽量减少配送用车辆的行驶时间。

车辆路径规划问题(Vehicle Routing Problem：VRP)就是解决物流配送的经典问题，也是运筹学的经典问题，其目标是给定一组具有不同配送需求量的站点和一组有容量等限制的配送车辆，求取完成配送时配送车辆的行驶路径，使所有车辆总的行驶时间(行驶路径)最短。在进行车辆路径规划时，有时还要考虑时间窗(即，配送站点要求在特定时间送货)、送货同时提货和车型等限制条件。

专利文献1公开了基于免疫遗传算法的单车型流水线物流运输调度方法，旨在解决多车场单车型的流水线生产物流运输调度问题。

专利文献2公开了一种带时变时间窗的关联物流运输优化调度方法。

专利文献3公开了一种考虑交通拥堵信息的物流配送路径规划方法，该方法将拥堵情况以拥堵矩阵的形式结合到贪婪算法求解过程中。

专利文献4公开了一种实时路径规划的方法和系统，其提高了路径规划的结果的准确度，特别是对于规律性不强的路况变化，提高了路径规划的准确度。

专利文献1：CN104036381A；

专利文献2：CN104598994A；

专利文献3：CN105046365A；

专利文献4：CN104121918A。

发明内容

然而，专利文献1、2在进行车辆的路径规划时，均没有考虑实际的道路交通状况。例如，同一路径在每天中的不同时刻(如早晚高峰和中午)的路况不同，车辆的行驶时间也不同。按专利文献1、2中记载的方法规划得到的行驶路径并不是最优的路径，存在成本增加和服务质量下降的问题。

专利文献3仅仅公开了为一辆车生成一条配送路径的内容，不能用来应对物流行业普遍存在的多车辆多配送站点的情况。

专利文献4虽然考虑了道路交通状况，但是仅仅针对某一时刻为一辆车规划行驶路径，并不是为多辆车规划一段时间(例如一整天)内的行驶路径。

本发明就是为了解决以上问题而完成的，其目的在于提供一种考虑了道路交通状况的多车辆多配送站点的路径规划方法和路径规划装置。