[发明专利]基于变邻域禁忌搜索算法的跨境运输双边接驳车辆调度方法

权利要求书

1.一种基于变邻域禁忌搜索算法的跨境运输双边接驳车辆调度方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)构建包含运输环节顺序约束、车辆分区约束的跨境运输双边接驳车辆调度模型；

(2)根据步骤(1)建立的模型，采用贪婪算法生成初始的跨境运输双边接驳车辆调度方案；

(3)以步骤(2)生成的调度方案为初始可行解，采用变邻域禁忌搜索算法输出优化后的跨境运输双边接驳车辆调度方案。

2.根据权利要求1所述的基于变邻域禁忌搜索算法的跨境运输双边接驳车辆调度方法，其特征在于，步骤(1)具体包括：

(1.1)根据作业实际情况，构建的模型约束条件包括运输环节顺序约束；运输环节顺序约束指的是将每个运输任务拆分为一一对应的出口运输环节和进口运输环节，每个由接驳堆场至收货点的进口运输环节必须在对应的由发货点至接驳堆场的出口运输环节完成后才能开始；数学模型表达如下：

其中，u为运输任务总数；(r-u)和r均为运输环节编号，分别表示某个运输任务的出口运输环节和进口运输环节；v为车辆编号；

所述决策变量定义如下：

0-1决策变量，如果车辆v执行运输环节(r-u)，则取值为1，否则，取值为0；

0-1决策变量，如果车辆v执行运输环节r，则取值为1，否则取值为0；

(1.2)根据作业实际情况，构建的模型约束条件包括车辆分区约束；车辆分区约束指的是执行运输环节的车辆被允许在所属区域内行驶；车辆约束分为执行出口运输环节和执行进口运输环节的两类用数学模型表达如下：

其中，v为车辆编号；m为区域编号；s为每个区域的配备车辆数目，各区域配备的车辆数目相同；i、j为节点编号，节点编号0表示接驳堆场；k为每个区域所涵盖的节点总数，各区域节点总数相同，均包含1个车库及(k-1)个客户节点；r为运输环节编号；u为运输任务总数；

所述决策变量定义如下：

0-1决策变量，如果车辆v执行运输环节r，则取值为1，否则取值为0；

0-1决策变量，如果运输环节r为节点i至接驳堆场的作业，则取值为1，否则取值为0；

0-1决策变量，如果运输环节r为接驳堆场至节点j的作业，则取值为1，否则取值为0；

(1.3)构建的数学模型以运输总成本最小为目标函数，将调度方案x的相关参数作为变量，运输总成本f(x)的计算公式为：

其中，r为运输环节编号；u为运输任务总数；a为车辆早于客户要求的时间窗下限到达的单位时间惩罚系数；E_r为客户要求的时间窗下限；t_r为调度方案x中运输环节r的完成时刻，t_r-u为与运输环节r对应的进口运输环节(r-u)在调度方案x中的完成时刻；t′_r为调度方案x中执行运输环节r的车辆到达运输环节起点的时间；i、j为节点编号；n为区域总数；k为每个区域的节点数，各区域节点数相同；t_ij为车辆从位置节点i行驶至位置节点j所花费的时间；t_h为单次集装箱交换作业耗费的时间，为常数；b为车辆晚于客户要求的时间窗上限到达的单位时间惩罚系数；L_r为客户要求的时间窗上限；c₁为单位车辆单次固定使用成本；s为每个区域的配备车辆数目，各区域配备的车辆数目相同；c₂为单位车辆单位时间行驶成本；

所述决策变量定义如下：

0-1决策变量，如果调度方案x中运输环节r为节点i至节点j的作业，则取值为1，否则取值为0。