[发明专利]兼顾固定及可变高宽比功能区铁路物流中心平面布局方法

摘要

兼顾固定及可变高宽比功能区铁路物流中心平面布局方法，包括：设置问题变量的定义域，并在定义域内随机初始化M个解，每个解都代表一种兼顾固定及可变高宽比功能区的铁路物流中心平面布局方案；从所有解中随机选择N个问题变量构成新解，并调整其所有问题变量；通过计算新解的物料搬运成本和约束违背量获得罚函数值，并利用贪婪策略更新全局最差解；若当前迭代次数G大于预设值G_max，则从M个解中选择罚函数值最小的解为最优铁路物流中心平面布局方案；否则，重复上述步骤B～C。本发明的方法，在满足所有约束条件的基础上有效降低了物流中心功能区之间物料搬运成本，提高了资源利用率并增加了经济效益。

主权项

1.兼顾固定及可变高宽比功能区铁路物流中心平面布局方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤A：设置问题变量的定义域，并在定义域内随机初始化M个解，每个解都代表一种潜在的铁路物流中心平面布局方案，且表示为其中p₁,…,p_n为n个0‑1变量，i为1到n之间的任意整数，当p_i＝1时将第i个功能区旋转90°，否则不旋转，x₁,…,x_n表示n个功能区的横坐标，y₁,…,y_n表示n个功能区的纵坐标，表示Q个可变高宽比功能区的高宽比，k₁,…,k_Q为它们的索引，且其中，和分别为第q个可变高宽比功能区的高和宽；解V中问题变量的总数为N＝3n+Q。步骤B：从M个解中产生一个新解，具体包括：步骤B‑1：根据确定算法参数p_best，它决定任意解向全局最优解运动的概率，其中G和G_max分别为当前迭代次数和最大迭代次数；更新步长比例系数ρ，当1≤G≤G_max/3、G_max/3＜G≤2·G_max/3和2·G_max/3＜G≤G_max时分别取ρ＝ρ₁、ρ＝ρ₂和ρ＝ρ₃，它决定解的每个分量运动的调整步长大小；步骤B‑2：设Q为可变高宽比功能区的数目，对于1≤q≤Q，从所有解的第3n+q个分量中随机选择一个为设为全局最优解中第q个可变高宽比功能区的高宽比，和分别为的下限和上限，r为在[0,1]中服从均匀分布的随机数；根据确定的调整步长；若则以概率p_best执行以概率1‑p_best执行否则，以概率p_best执行以概率1‑p_best执行若超出其定义域则将其设置为所超出的界限值；以概率p_m＝1/N执行其中N为解向量V中问题变量的总数，即N＝3n+N_Q；确定后，分别根据和确定第q个可变高宽比功能区的高和宽；步骤B‑3：对于1≤i≤n，从所有解的第i个分量中随机选择一个为p_i，设为全局最优解中第i个功能区的二值变量，和分别为p_i的下限和上限；若则以概率p_best执行p_i←p_i‑bw_i·r，以概率1‑p_best执行p_i←p_i+bw_i·r；否则，以概率p_best执行p_i←p_i+bw_i·r，以概率1‑p_best执行p_i←p_i‑bw_i·r；若p_i超出其定义域则将其设置为所超出的界限值；以概率p_m＝1/N执行并对其进行四舍五入；步骤B‑4：根据二值变量p_i的值确定第i个功能区中心横坐标x_i的上限和下限并根据p_i的值确定其对应的中心纵坐标y_i的上限和下限其中w_i和l_i分别为功能区i的高和宽，B和L分别为矩形规划用地的高和宽；若或则令p_i＝|1‑p_i|，并重新计算和若p_i＝1，则其横坐标和纵坐标对应的调整步长分别为和否则设置和步骤B‑5：对于1≤i≤n，从所有解的第n+i个分量中随机选择一个为x_i，设为全局最优解中第i个功能区中心的横坐标，和分别为x_i的下限和上限；若则以概率p_best执行以概率1‑p_best执行若x_i超出其定义域则将其设置为所超出的界限值；否则，以概率p_best执行以概率1‑p_best执行以概率p_m＝1/N执行对于1≤i≤n，从所有解的第2n+i个分量中随机选择一个为y_i，且新解中纵坐标的更新步骤与横坐标的相同。步骤C：计算功能区i与j的横向、纵向最小距离约束违背量和则总的最小距离约束违背量为其中s_i和s_j分别为功能区i和j的面积；计算新解的物料搬运成本，再将其与最小距离约束违背量构成为罚函数；若新解的罚函数值小于全局最差解的罚函数值，则用新解替换最差解，否则忽略新解。步骤D：将当前迭代次数G自动加1，若G大于预设最大值G_max，则从M个解中选择罚函数值最小的解为最优铁路物流中心平面布局方案；若当前更新次数G未达到预设最大值G_max，则重复上述步骤B～C。