[发明专利]带固定分配方案约束的配送车辆路线优化方法

权利要求书

1.一种带固定分配方案约束的配送车辆路线优化方法，其特征在于，包括：

步骤S1，生成原生种群，其中，原生种群中每个个体都是独立的带固定分配方案约束的CVRPTW问题的解，且携带了基因信息与适应度信息，生成每个个体之前都必须满足固定分配的约束，所述解的生成规则是：按顺序取车辆，每选择一个车辆，随机将一个符合车辆类型的未分配的客户分配给该车辆，而后在未分配的客户中，按照贪心算法将客户分配给该车辆，直到达到该车辆的运载上限，直至车辆被用完或客户配分配完，然后按照分配方案编码成基因序列，形成一个个体；

步骤S2，计算出原生族群中每个个体的适应度，并按照适应度从高到低对个体进行排序；

步骤S3，按顺序成对取出族群中的两个个体，进行遗传操作，使用Subtour_Exchange_Crossover算子，生成两个新的个体，从而形成个体数量两倍于原生族群的族群i+1，记为族群i；

步骤S4，对族群i中的每个个体，按照一定的概率对其进行基因变异操作，若某个个体发生了变异，则用编译后的个体取代原个体；

步骤S5，计算族群i中每个个体的适应度，每次随机选择族群i中的K个个体，将其中适应度最高的个体复制，放入族群i+1中，直到族群i+1的个体个数等于原生族群；

步骤S6，循环步骤S2-S5，直至满足循环结束条件。

2.根据权利要求1所述的带固定分配方案约束的配送车辆路线优化方法，其特征在于，所述原生种群中每个个体的生成过程如下：

步骤S100，选择第一个还未被使用的车辆K，将其初始位置定位在仓库位置；

步骤S101，在尚未分配，且满足约束的订单中，随机选择一个订单i，将其分配给车辆K；

步骤S102，根据客户间距离矩阵，每次都将客户j分配给车辆K，如果订单j的加入使得车辆K履行客户的新增距离最小，直到分配给K的客户数量达到K的客户上限；

步骤S103，重复上述三个步骤，直到所有客户都被访问，或车辆被用完。

3.根据权利要求1所述的带固定分配方案约束的配送车辆路线优化方法，其特征在于，每个个体的基因都是从带固定分配方案约束的CVRPTW问题的一个独立的解编码而来，基因编码分为两个部分，第一部分是长度为N的数组，取值不重复且取值介于0～N-1之间，表示订单的顺序，排序在前的订单比排序在后的订单要先完成，第二部分长度为N，取值介于0～M之间，表示对应第一个数组位置的订单分配的骑手，0表示不分配给车辆，即该订单不配送。

4.根据权利要求1所述的带固定分配方案约束的配送车辆路线优化方法，其特征在于，步骤S3中，遗传策略为：Subtour_Exchange_Crossover算子，算子计算过程如下：

第一步，在某个父代上选择1组基因，在另一父代上找到这些基因的位置：

第二步，保持未选中基因不变，按选中基因的出现顺序，交换两父代染色体中基因的位置，一次生成两个子代。

5.根据权利要求1所述的带固定分配方案约束的配送车辆路线优化方法，其特征在于，步骤S5中，自然选择策略为：择K竞技法，择K竞技法的流程如下

第一步：初始参数定义：原生族群个体的数量为M，每次参与竞技的个体数量为K，新生族群记为族群i，个体数量为0；

第二步：从族群i中随机抽取K个个体，从中选取适应度最高的个体，将其复制加入族群i+1；

第三步：重复第二步M次。