[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

说明书

本发明公开了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，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。该方法考虑了跨境运输双边接驳车辆调度过程中的运输环节顺序约束、车辆分区约束等实际情况，并改进了基本的计算方法，有助于物流企业在跨境运输过程中合理地调度双边接驳车辆。

技术领域

本发明属于配送车辆调度研究领域，具体涉及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。

背景技术

随着经济全球化的不断推进和发展，国际贸易蓬勃发展，国际物流运输需求旺盛。这不仅为服务于跨境运输的物流企业提供了新的发展机遇，同时也使其面临着更为广阔的市场挑战。为满足货主对货物运输时效与运输安全的双重需求，物流企业在许多跨境运输中采用公路运输方式。如何实现公路跨境运输的降本增效，已经成为众多物流企业亟待解决的问题。

由于“门到门”式直达运输模式受到直通车许可证、不同国家道路状况及交通法规不一致等因素制约，物流公司多采用在两国国境线间堆场接驳的运输组织模式。一个完整的接驳运输任务可以被拆分为两个运输环节，分别是由发货国车辆将货物从发货点送至接驳堆场的出口运输环节，以及由收货国车辆将货物从接驳堆场送至收货点的进口运输环节。

为了更好地开展跨境接驳运输模式，便于双边车辆调度的协调，我国许多物流公司已经在国内外许多区域组建了子公司及自有车队。在实际的运输过程中，物流公司通常进一步规定由各区域配备的车辆为区域内客户点提供服务，不进行跨区域的车辆调度。这种分区域的双边接驳车辆调度过程，较一般的车辆调度问题复杂性大大增加，物流公司通常难以为这一问题制定合理的双边接驳车辆调度方案。

目前，虽然国内外学者在车辆调度方面已经形成了相对成熟的理论体系，但是对同时调度境内外双边接驳车辆的研究还较为欠缺，有必要创造新的方法来满足公路跨境运输的车辆调度需求。

发明内容

发明目的：为了解决现有跨境运输双边接驳车辆调度决策不合理的问题，本发明提出了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，该方法可以合理地调度跨境运输双边接驳车辆，帮助物流企业实现降本增效。

技术方案：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，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。

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；