[发明专利]一种循环甩挂运输调度方法

权利要求书

1.一种循环甩挂运输调度方法，其特征在于，步骤包括：

S1，以最小化未参与甩挂的运输任务的惩罚以及最小化甩挂线路费用为优化目标，构建牵引车调度优化模型，以最小化挂车数量为优化目标构建挂车调度优化模型；

S2，根据获取的指定区域内采用甩挂方式运输的运输任务集合，求解所述牵引车调度优化模型和所述挂车调度优化模型，输出循环甩挂运输调度方案。

2.根据权利要求1所述的循环甩挂运输调度方法，其特征在于，所述牵引车调度优化模型通过以下公式(1)表达：

公式(1)中，T表示所述运输任务集合；

t表示运输任务集合T中的运输任务；

R表示牵引车执行运输任务的线路集合；

r表示线路集合R中的线路；

x_r为0-1决策变量，x_r＝0表示牵引车运输不选择线路r，x_r＝1表示牵引车运输选择线路r

y_t为0-1决策变量，y_t＝0表示运输任务t参与甩挂，y_t＝1表示运输任务t不参与甩挂；

c_r表示在线路r执行运输任务的费用；

o_t表示运输任务t无法参与甩挂的惩罚；

α_tr表示线路r是否包含运输任务t，α_tr＝1表示线路r包含运输任务t，α_tr＝0表示线路r不包含运输任务t；

表示每个运输任务t在对应的一条线路r中执行或不参与甩挂运输。

3.根据权利要求1或2所述的循环甩挂运输调度方法，其特征在于，步骤S2中，以运输任务被牵引车执行次数、牵引车起始和终止位置相同、任务执行的时间窗、单条线路最大任务数、牵引车最大运行时长为约束条件，求解所述牵引车调度优化模型。

4.根据权利要求3所述的循环甩挂运输调度方法，其特征在于，运输任务被牵引车执行次数这一约束条件具体为：每个运输任务被牵引车执行一次。

5.根据权利要求3所述的循环甩挂运输调度方法，其特征在于，牵引车起始和终止位置相同这一约束条件具体为：牵引车从始发分拨出发执行完所有运输任务后返回到所述始发分拨。

6.根据权利要求3所述的循环甩挂运输调度方法，其特征在于，任务执行的时间窗这一约束条件具体为：每个运输任务的出发时间在设定的最早出发时间和最晚出发时间之间的时间窗口内。

7.根据权利要求3所述的循环甩挂运输调度方法，其特征在于，单条线路最大任务数这一约束条件具体为：每条线路执行包括空驶任务在内的运输任务的数量不超过预设的线路任务执行数量L；

优选地，牵引车最大运行时长这一约束条件具体为：牵引车从始发分拨出发返回到所述始发分拨的总时长不超过给定的总时长Q。

8.根据权利要求2所述的循环甩挂运输调度方法，其特征在于，步骤S2中，基于列生成的启发式算法求解所述牵引车调度优化模型，基于列生成的启发式算法求解所述牵引车调度优化模型的步骤具体包括：

S21，将待求解的所述牵引车调度优化模型作为基于列生成的启发式算法的原问题并将所述原问题构建为受限制的主问题；

S22，利用求解器求解受限制的所述主问题；

S23，构建并求解子问题，并判断对所述子问题的最优解是否大于等于0，

若是，则将步骤S22求解得到的受限制的所述主问题的最优解作为求解所述原问题的最优解；

若否，则将求解所述子问题中新生成的列加入到受限制的所述主问题中，并返回步骤S22继续进行求解，直至所述子问题的最优解大于等于0。

9.根据权利要求8所述的循环甩挂运输调度方法，其特征在于，步骤S21构建的受限制的所述主问题通过以下公式(2)表达：

公式(2)中，是R的一个子集。

10.根据权利要求1所述的循环甩挂运输调度方法，其特征在于，所述挂车调度优化模型通过以下公式(3)表达：

公式(3)中，x_ij为0-1决策变量，x_ij＝1表示挂车在连接节点i和节点j的边ij上运行，x_ij＝0表示挂车在所述边ij上未运行；

N表示甩挂运输虚拟的挂车调度网络中节点的集合，包含分拨对应的分拨节点和运输任务对应的任务节点；

N_H表示所述分拨节点集合；

表示从所述节点i出发，直接有边相连的节点集合；

N_L表示所有有装货任务的所述任务节点集合；

N_D表示所有执行空驶任务的所述任务节点集合；

表示到达节点i，直接有边相连的节点集合；

t_i为决策变量，表示任务节点i的货物运输出发时间；

T′_ij表示挂车从任务节点i的始发分拨行驶到任务节点j的始发分拨需要的时间；

t_j表示任务节点j的货物运输出发时间；

M为一常数；

A表示甩挂运输虚拟的挂车调度网络中的边的集合；

T_ij表示牵引车从任务节点i的始发分拨行驶到任务节点j的始发分拨需要的时间；

r表示牵引车线路集合R中的线路；

S_r表示牵引车线路r中相邻的任务集合；

t_d(r)表示牵引车执行最后一个运输任务的出发时间；

t_o(r)表示牵引车执行首个运输任务的出发时间；

T_d(r)o(r)表示牵引车从最后一个任务的目的分拨回到首个运输任务的始发分拨的运行时间；

Q表示牵引车最大运行时长；

d(r)表示牵引车执行的最后一个运输任务；

o(r)表示牵引车执行的首个运输任务；

b_i表示任务i的最早出发时间；

e_i表示任务i的最晚出发时间。