[发明专利]一种基于共享承运人和共享仓库的协同车辆路径优化方法

说明书

本发明公开了一种基于共享承运人和共享仓库的协同车辆路径优化方法，包括：建立基于共享承运人和共享仓库的协同车辆路径优化模型；初始化获得当前解，采用块状编码表示当前解；对当前解进行振动操作，得到包含多个邻域解的邻域集；对各邻域解进行变异操作，更新邻域集；对更新的邻域集进行局部搜索操作，得到全局最优解；若全局最优解的函数值大于当前解的函数值，则将全局最优解作为当前解；否则保持当前解不变；判断是否满足预设的终止条件，若满足终止条件，则输出最新的当前解，即最优的运输方案；否则继续迭代。本发明考虑了供应侧和需求侧的双边物流协作，结合多目标分析，得到更全面、更优的运输方案。

技术领域

本申请属于物流技术领域，具体涉及一种基于共享承运人和共享仓库的协同车辆路径优化方法。

背景技术

近年来，随着可持续发展意识的增强，绿色供应链受到越来越多的关注。作为绿色供应链的一个重要组成部分，交通运输业要努力实现物流运输的可持续发展，以提高运输效率。一般来说，承运人独立提供送货服务，会导致高昂的运输成本、污染、车辆空间占用和高交通量。尽管一些高效的优化算法和数据挖掘方法已经被用于求解这个问题，但是由于模型的局限性，物流效率还是未能得到有效提高。因此，研究人员越来越致力于改进传统的物流优化模型以提高运输效率。

近年来关于承运人之间协作模型的研究主要包括货物和车辆装载量共享。其中大多数货物共享模型只考虑供应侧的协作，例如由Fernández等提出的共享顾客协作车辆路径模型(SCC-VRP)，通过考虑拥有共享顾客的承运人之间的协作，为运输成本的优化提供了一种有效的方法。然而，Fernández等提出的SCC-VRP模型只考虑了供应侧单边物流协作，而忽略了需求侧协作。相反，Soysal等和Lee和Kim等其它少数研究只考虑了多仓库的需求侧协作。事实上，一个承运人(供应侧)可以向多个仓库(需求侧)运送货物，这中间包含了从一个承运人出发点到不同仓库的多个同时发生的行程，从而增加了运输成本。考虑拥有共享承运人的仓库之间的协作可以显著地节省运输成本。

关于承运人协作车辆路径问题的研究相对较多，用于求解该问题的方法也多种多样，包括混合模型方法和整数模型方法。还有一些研究是关于运输货物交换的承运人协作的车辆路径问题。例如，Berger和Bierwirth提出了一种基于分散控制的无装载容量约束的运输货物交换协作模型。Chen提出了一种组合代理运输货物交换的协作物流问题。Vornhusen等提出了一种基于运输货物交换的转运提货问题的混合整数规划模型。然而，上述基于承运人协作的模型只考虑了单边供应侧协作，而忽略了供应侧和需求侧的双边协作，这可能会导致潜在更优的运输方案被忽略。此外，这些协同车辆路径文献大都以成本或时间作为优化目标，目标较为单一，不能全面反映物流因素。

发明内容

本申请的目的在于提供一种基于共享承运人和共享仓库的协同车辆路径优化方法，考虑了供应侧和需求侧的双边物流协作，结合多目标分析，得到更全面、更优的运输方案。

为实现上述目的，本申请所采取的技术方案为：

一种基于共享承运人和共享仓库的协同车辆路径优化方法，所述的基于共享承运人和共享仓库的协同车辆路径优化方法，包括以下步骤：

步骤1、建立基于共享承运人和共享仓库的协同车辆路径优化模型；

步骤2、采用VNS算法求解所述协同车辆路径优化模型，包括：

步骤2.1、初始化获得所述协同车辆路径优化模型的当前解，即初始的运输方案，并采用块状编码表示所述当前解；

步骤2.2、对当前解进行振动操作，得到包含多个邻域解的邻域集；

步骤2.3、对步骤2.2中的各邻域解进行变异操作，更新所述邻域集；

步骤2.4、对步骤2.3中更新的邻域集进行局部搜索操作，得到全局最优解；