[发明专利]一种基于图卷积的零部件供应循环包装箱配送调度方法

权利要求书

1.一种基于图卷积的零部件供应循环包装箱配送调度方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)构建基于图卷积的编码器；

(2)构建基于注意力机制的解码器；

(3)强化学习训练循环包装箱配送调度模型；

(4)使用训练好的配送调度模型求解循环包装箱配送调度问题。

2.根据权利要求1所述的一种基于图卷积的零部件供应循环包装箱配送调度方法，其特征在于，所述编码器包括输入层、嵌入层、拼接层、投影层、图卷积层和特征层。

3.根据权利要求1所述的一种基于图卷积的零部件供应循环包装箱配送调度方法，其特征在于，所述编码器中

(1)输入层：输入层接收配送调度问题实例中各节点位置pos_i和需求d_i，为不失一般性，定义d_i如下：

(2)嵌入层：嵌入层通过非线性变换把节点位置转换为向量表示site_i；

(3)拼接层：x_i表示第i∈{0,1,2,...,N}个节点的特征,其中第0个节点表示物流中心，节点的特征由节点的位置投影和需求投影拼接而成；由于物流中心没有配送需求，物流中心和客户节点特征x_i分别定义如下：

(4)投影层：对于每个节点的特征x_i，投影层通过一层线性映射，得到节点的嵌入为区分物流中心和客户节点，物流中心特征单独映射，其映射过程分别如下：

其中，W^x和b^x表示线性映射层的参数；

(5)图卷积层：得到节点的嵌入后，在图卷积层进行特征提取，图卷积层使用k邻近的自注意力机制进行计算，即选择距离第i个顶点最近的k个顶点进行对齐、注意力计算，限定节点只与它的邻居节点做信息交换以提高计算速度；

(6)特征层：特征层将所有节点的嵌入取算数平均作为配送调度问题实例s的嵌入特征h，计算过程如下：

4.根据权利要求1所述的一种基于图卷积的零部件供应循环包装箱配送调度方法，其特征在于，所述计算的计算过程如下：

①节点的嵌入通过全连接映射得到查询和矩阵、键矩阵和值矩阵如下：

②计算节点i和节点j之间的相似度如下：

③对相似度进行归一化处理得到注意力的权重如下：

④对值矩阵加权求和得到节点i的更新顶点嵌入如下：

h'_i＝∑α_ijv_j

⑤通过残差连接和批归一化处理更新的节点嵌入，BN表示批归一化处理，计算过程如下：

⑥将节点嵌入线性映射后再进行残差连接和批归一化，L表示线性映射，计算过程如下：

按上述计算过程将自注意力机制和残差连接层堆叠n次，则每个节点和它的邻居进行n次信息的计算、传递，每个节点都在n次交换后都拥有了与自己依赖关系最近的节点的特征信息。

5.根据权利要求1所述的一种基于图卷积的零部件供应循环包装箱配送调度方法，其特征在于，所述解码器包括拼接层、多头注意力层、注意力层和输出层。