考虑无人机站的车辆路径规划问题

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作者 方侃 安义丹 +1 位作者 朱宁 黄典 《管理科学学报》 北大核心 2025年第1期61-76,共16页

近年来,无人机调度受到了学者们的日益关注.本研究提出了考虑无人机站的车辆路径规划问题,以总成本最低为目标函数,考虑了包裹的最晚送达时间、无人机的数量限制和最长可持续飞行时间等约束条件.针对该问题本研究首先构建了一类基于弧... 近年来,无人机调度受到了学者们的日益关注.本研究提出了考虑无人机站的车辆路径规划问题,以总成本最低为目标函数,考虑了包裹的最晚送达时间、无人机的数量限制和最长可持续飞行时间等约束条件.针对该问题本研究首先构建了一类基于弧的原问题模型.随后,使用Dantzig-Wolfe分解,将原问题模型分解为基于路径的限制主问题模型和卡车子问题模型以及无人机子问题模型,并设计了分支定价算法进行求解,以获得全局最优解.大量的数值实验结果表明分支定价算法在求解时间和求解质量上均优于主流商业求解器.此外,本研究发现卡车的行驶成本在总成本中占据较高比例.同时,相对于无人机的数量和无人机与卡车的速度比而言,无人机可访问的顾客的比例对总成本有显著影响.因此,扩大无人机的适用范围,可以有效地降低总成本. 展开更多

关键词 无人机站 无人机调度 车辆路径规划问题 分支定价

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车辆路径规划问题的逆向优化方法 被引量：5

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作者 陈禹伊 陈璐 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期81-88,共8页

在电商物流的“最后一公里”配送中,经验丰富的驾驶员(专家)并不总是基于最短路径成本矩阵进行路径规划.对此,提出一种逆向优化方法,通过学习专家的过往路径决策,得到能够代表专家经验的成本矩阵,并应用于路径规划模型求解,使得专家经... 在电商物流的“最后一公里”配送中,经验丰富的驾驶员(专家)并不总是基于最短路径成本矩阵进行路径规划.对此,提出一种逆向优化方法,通过学习专家的过往路径决策,得到能够代表专家经验的成本矩阵,并应用于路径规划模型求解,使得专家经验能够融入决策算法中.利用机器学习中的乘性权重更新算法实现对专家经验的学习.随机算例和电商实际算例的实验结果证明了方法的有效性. 展开更多

关键词 逆向优化 车辆路径规划问题 成本矩阵 经验学习

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基于带约束谱聚类的启发式车辆路径规划算法优化方法

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作者 罗蒙 高超 王震 《计算机应用》 北大核心 2025年第5期1387-1394,共8页

针对现有启发式算法在解决大规模多车场车辆路径规划问题(MDVRP)时存在的初始解质量较差的缺点,提出一种基于带约束谱聚类(CSC)的启发式车辆路径规划算法优化方法。首先,根据待配送客户点的地理位置和需求量生成配送点的地理信息特征矩... 针对现有启发式算法在解决大规模多车场车辆路径规划问题(MDVRP)时存在的初始解质量较差的缺点,提出一种基于带约束谱聚类(CSC)的启发式车辆路径规划算法优化方法。首先,根据待配送客户点的地理位置和需求量生成配送点的地理信息特征矩阵和需求信息特征矩阵;其次,根据地理信息特征矩阵和需求信息特征矩阵生成CSC的约束矩阵,并完成聚类操作;最后,使用谱聚类的结果生成启发式算法的初始解,选择合适的启发式算法完成车辆路径规划问题(VRP)的求解。在标准数据集的21个算例上的实验结果显示,CSC相较于SCSC(SelfConstrained-Spectral-Clustering)在标准化互信息(NMI)和Fowlkes-Mallows指数(FMI)上分别提升了18.75%和31.18%;在车辆路径规划任务中,使用CSC进行初始化的启发式算法在21个不同规模算例中的16个算例上求得了最短路径,并且启发式算法的运行时间相较于使用SCSC缩短了13.05%。实验结果表明,CSC能够有效提高客户点的聚类精度,进而能够有效提高VRP的求解速度和解的精度。 展开更多

关键词 谱聚类 车辆路径规划问题 多车场车辆路径规划问题 启发式算法 标准化互信息 Fowlkes-Mallows指数

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面向复杂物流配送场景的车辆路径规划多任务辅助进化算法 被引量：8

4

作者 李坚强 蔡俊创 +2 位作者 孙涛 朱庆灵 林秋镇 《自动化学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期544-559,共16页

在现代社会中,复杂物流配送场景的车辆路径规划问题(Vehicle routing problem,VRP)一般带有时间窗约束且需要提供同时取送货的服务.这种复杂物流配送场景的车辆路径规划问题是NP-难问题.当其规模逐渐增大时,一般的数学规划方法难以求解... 在现代社会中,复杂物流配送场景的车辆路径规划问题(Vehicle routing problem,VRP)一般带有时间窗约束且需要提供同时取送货的服务.这种复杂物流配送场景的车辆路径规划问题是NP-难问题.当其规模逐渐增大时,一般的数学规划方法难以求解,通常使用启发式方法在限定时间内求得较优解.然而,传统的启发式方法从原大规模问题直接开始搜索,无法利用先前相关的优化知识,导致收敛速度较慢.因此,提出面向复杂物流配送场景的车辆路径规划多任务辅助进化算法(Multitask-based assisted evolutionary algorithm,MBEA),通过使用迁移优化方法加快算法收敛速度,其主要思想是通过构造多个简单且相似的子任务用于辅助优化原大规模问题.首先从原大规模问题中随机选择一部分客户订单用于构建多个不同的相似优化子任务,然后使用进化多任务(Evolutional multitasking,EMT)方法用于生成原大规模问题和优化子任务的候选解.由于优化子任务相对简单且与原大规模问题相似,其搜索得到的路径特征可以通过任务之间的知识迁移辅助优化原大规模问题,从而加快其求解速度.最后,提出的算法在京东物流公司快递取送货数据集上进行验证,其路径规划效果优于当前最新提出的路径规划算法. 展开更多

关键词 车辆路径规划问题 时间窗约束 同时取送货 进化算法 迁移优化

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动态预约模式下车辆路径规划的实用拓展问题研究 被引量：4

5

作者 巫锦铭 程光权 +3 位作者 刘忠 黄金才 王琦 罗志浩 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2018年第7期1621-1626,共6页

车辆路径规划问题(VRP)是一个具有现实意义的著名问题.本文提出了一个新颖且在生活中常见的VRP拓展问题,在该问题中客户有自己的道路网络,这些道路是车辆无法行驶的,而且和正常车辆行驶的道路网络共享几种常见的节点.在这种情况下,VRP... 车辆路径规划问题(VRP)是一个具有现实意义的著名问题.本文提出了一个新颖且在生活中常见的VRP拓展问题,在该问题中客户有自己的道路网络,这些道路是车辆无法行驶的,而且和正常车辆行驶的道路网络共享几种常见的节点.在这种情况下,VRP的任务就转化为一个依赖于车辆和客户方之间信息共享机制的协同运输问题.我们研究的核心目标是当上述情况发生或要满足某些客户的特殊需求时能为提供服务的公司及客户推荐一个最佳的路径规划.为此我们设计了一个改进型遗传算法,显著地优化了我们的实验结果.实验结果表明,本研究能对这个新颖的VRP拓展问题进行很好地求解. 展开更多

关键词 车辆路径规划问题(VRP) 预约模式 三分图匹配 改进型遗传算法

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时间依赖型车辆路径问题的一种改进蚁群算法 被引量：29

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作者 段征宇 杨东援 王上 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期1557-1563,共7页

时间依赖型车辆路径规划问题(TDVRP),是研究路段行程时间随出发时刻变化的路网环境下的车辆路径优化.传统车辆路径问题(VRP)已被证明是NP-hard问题,因此,考虑交通状况时变特征的TDVRP问题求解更为困难.本文设计了一种TDVRP问题的改进蚁... 时间依赖型车辆路径规划问题(TDVRP),是研究路段行程时间随出发时刻变化的路网环境下的车辆路径优化.传统车辆路径问题(VRP)已被证明是NP-hard问题,因此,考虑交通状况时变特征的TDVRP问题求解更为困难.本文设计了一种TDVRP问题的改进蚁群算法,采用基于最小成本的最邻近法(NNC算法)生成蚁群算法的初始可行解,通过局部搜索操作提高可行解的质量,采用最大--最小蚂蚁系统信息素更新策略.测试结果表明,与最邻近算法和遗传算法相比,改进蚁群算法具有更高的效率,能够得到更优的结果;对于大规模TDVRP问题,改进蚁群算法也表现出良好的性能,即使客户节点数量达到1000,算法的优化时间依然在可接受的范围内. 展开更多

关键词 时间依赖型车辆路径规划问题 蚁群算法 最邻近算法

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多车场带货物权重车辆路径问题邻域搜索算法 被引量：14

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作者 王新玉 唐加福 邵帅 《系统工程学报》 CSCD 北大核心 2020年第6期806-823,837,共19页

带货物权重车辆路径规划问题(weighted vehicle routing problem,WVRP)将车辆载重和行驶距离引入目标函数,在生鲜食品和危险品运输以及应急物资配送中有重要意义.在WVRP的基础上,提出了多车场带货物权重车辆路径规划问题(multi-depot we... 带货物权重车辆路径规划问题(weighted vehicle routing problem,WVRP)将车辆载重和行驶距离引入目标函数,在生鲜食品和危险品运输以及应急物资配送中有重要意义.在WVRP的基础上,提出了多车场带货物权重车辆路径规划问题(multi-depot weighted vehicle routing problem,MDWVRP),建立了该问题的数学模型,设计了一种简单高效的多起点迭代式邻域搜索算法(multi-start iterated local search,MSILS).为避免搜索过程陷入局部最优,MSILS引入了扰动机制.基于33个公开标准案例对MSILS算法进行了测试.通过与已有文献中的方法进行比较,从求解质量,运行时间和稳定性等三个维度验证MSILS算法的优势. 展开更多

关键词 带货物权重车辆路径规划问题 生鲜配送 应急物流 邻域搜索

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带时间窗口动态车辆路径规划模型及其求解算法 被引量：9

8

作者 洪联系 《计算机工程与应用》 CSCD 2012年第4期244-248,共5页

基于事件触发,把带时间窗口动态车辆路径规划问题(DVRPTW)分解成一系列延迟快照,在快照基础上建立相应的动态数学模型,并提出双缓冲区改进大邻域搜索算法进行求解。利用算法的特点,实现新请求无缝插入。采用Solomon设计的56个100节点范... 基于事件触发,把带时间窗口动态车辆路径规划问题(DVRPTW)分解成一系列延迟快照,在快照基础上建立相应的动态数学模型,并提出双缓冲区改进大邻域搜索算法进行求解。利用算法的特点,实现新请求无缝插入。采用Solomon设计的56个100节点范例和Lackner相应的动态测试数据,经不同类型动态实例的实验表明,所建立的模型和给出的算法是有效的。 展开更多

关键词 动态车辆路径规划问题(DVRP) 时间窗口 大邻域搜索 实时规划 启发式算法

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物流配送车辆路径规划模型的知识表示研究

9

作者 王征 胡祥培 孙丽君 《管理工程学报》 CSSCI 2007年第2期78-83,88,共7页

针对物流配送车辆路径规划的实时动态建模问题,以解决模型的目标函数和约束等符号化知识的知识表示及基于知识的求解机制为突破口,提出了以七元组M=(B,O,C,I,P,E,D)表示车辆路径规划模型的知识表示方法——BOCIPED表示法;并以沈阳昌达... 针对物流配送车辆路径规划的实时动态建模问题,以解决模型的目标函数和约束等符号化知识的知识表示及基于知识的求解机制为突破口,提出了以七元组M=(B,O,C,I,P,E,D)表示车辆路径规划模型的知识表示方法——BOCIPED表示法;并以沈阳昌达集团餐饮配送公司为应用背景,设计建立了相应的车辆路径规划问题的建模与求解系统,通过系统的实际应用,验证了系统中BOCIPED表示方法的可行性与有效性。本研究为车辆路径规划这一难题提供由计算机自动生成模型并求解的新方法,有利于建立高智能的物流配送实时调度系统。 展开更多

关键词 物流配送 车辆路径规划问题 模型 知识表示

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混合多目标灰狼算法求解多目标VRPTW问题 被引量：6

10

作者 陈凯 龚毅光 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2024年第11期309-318,共10页

针对带时间窗的多目标车辆路径规划问题,建立了最小化总成本和均衡度的多目标车辆路径优化模型,并提出了一种混合多目标灰狼算法进行求解。主要设计3点策略:(1)设计新的编码解码方式实现连续灰狼位置向量向离散客户序列的转化。(2)采用... 针对带时间窗的多目标车辆路径规划问题,建立了最小化总成本和均衡度的多目标车辆路径优化模型,并提出了一种混合多目标灰狼算法进行求解。主要设计3点策略:(1)设计新的编码解码方式实现连续灰狼位置向量向离散客户序列的转化。(2)采用收敛性指标和分布性指标来进行决策个体的选择。(3)设计了多种删除、插入算子实施局部路径优化。为说明算法的有效性,以Solomon中的部分算例为例,将该算法与MOIGA和改进的ACO算法进行实验对比。实验结果表明,所提出的混合多目标灰狼算法能找到更好的Pareto解,并且性能优于其他进化算法。 展开更多

关键词 多目标优化 车辆路径规划问题 灰狼算法 时间窗

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突发公共卫生事件下救援物资配送方案研究 被引量：2

11

作者 帅春燕 张婷 +1 位作者 王文聪 欧阳鑫 《安全与环境学报》 北大核心 2025年第1期227-236,共10页

在突发公共卫生事件封控情况下,大规模应急救援物资的配送需要兼顾效率、成本及安全性,在有限的救援投入下获取最大化资源利用和最小化配送成本,同时避免人员的交叉感染。为此,提出了基于两层配送网络的应急物资配送方案,并提出改进粒... 在突发公共卫生事件封控情况下,大规模应急救援物资的配送需要兼顾效率、成本及安全性,在有限的救援投入下获取最大化资源利用和最小化配送成本,同时避免人员的交叉感染。为此,提出了基于两层配送网络的应急物资配送方案,并提出改进粒子群优化算法(Improved Particle Swarm Optimization Algorithm,IPSOA)对配送路径进行优化。首先,根据行政区划分以及物资需求点的空间分布、各需求点的居民人数和需求量,采用层次聚类算法建立由“物资储备中心-物资集散中心”和“物资集散中心-物资需求点”构成的两层配送网络,每层配送网络都由多配送中心和多需求点组成,该物资配送属于多配送车辆的多中心车辆路径规划问题(Multi-Depot Vehicle Routing Problem,MDVRP)。其次,为了获取合理高效的配送路径,以配送成本最小为目标,构建基于多约束的物资配送优化模型,并提出基于人工鱼群算法(Artificial Fish Swarm Algorithm,AFSA)的粒子群优化(AFSA-PSO)算法对两层配送网络进行求解。最后,以某市9个行政区在疫情封控期间的数据为例验证两层配送网络和AFSA-PSO算法的有效性。结果表明:构建的两层配送网络和AFSA-PSO算法能够对多车辆MDVRP问题进行有效求解,科学规划配送路径;算法对比发现,AFSA-PSO能够避免模型过早收敛,且能够获取比遗传算法和粒子群优化算法更少的车辆数和更短的配送路径,有效地降低配送成本,提高经济效益。 展开更多

关键词 公共安全 物资配送路径 改进粒子群优化算法 多车辆多中心车辆路径规划问题 分层聚类 公共卫生事件

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基于启发式蚁群算法的VRP问题研究 被引量：8

12

作者 刘晓勇 付辉 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2011年第32期246-248,共3页

针对蚁群算法求解VRP问题时收敛速度慢,求解质量不高的缺点,把城市和仓库间的距离矩阵和路径节约矩阵信息融入到初始信息素矩阵中作为启发式信息引入到蚁群算法中用于求解有容量限制的车辆路径规划问题(CVRP),在三个基准数据集上的实验... 针对蚁群算法求解VRP问题时收敛速度慢,求解质量不高的缺点,把城市和仓库间的距离矩阵和路径节约矩阵信息融入到初始信息素矩阵中作为启发式信息引入到蚁群算法中用于求解有容量限制的车辆路径规划问题(CVRP),在三个基准数据集上的实验研究表明,基于启发式信息的蚁群算法与基本蚁群算法相比能够以较快的速度收敛到较好的解。 展开更多

关键词 车辆路径规划问题 蚁群算法 启发式方法

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集装箱码头间互拖的集卡甩挂运输调度问题 被引量：12

13

作者 胡志华 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2013年第2期313-317,共5页

集装箱码头间的互拖是一种促进相邻码头资源重新组织与优化的协作方式,集装箱甩挂运输能够解耦互拖与港内作业之间的复杂耦合关系。为了提高互拖的集装箱甩挂运输的有效性,满足码头间协调的时间要求和对集卡资源的有效利用,提出了互拖... 集装箱码头间的互拖是一种促进相邻码头资源重新组织与优化的协作方式,集装箱甩挂运输能够解耦互拖与港内作业之间的复杂耦合关系。为了提高互拖的集装箱甩挂运输的有效性,满足码头间协调的时间要求和对集卡资源的有效利用,提出了互拖集卡甩挂运输调度的两阶段方法。首先建立互拖任务之间的时间关系网络,然后在此基础上建立集卡调度的混合整数规划模型。算例分析说明了该方法的有效性;演示集卡作业任务序列,分析其码头作业量分布对于港内作业调度的影响。研究结果提供了码头间互拖集卡甩运输的一种参考方法。 展开更多

关键词 互拖 甩挂运输 集装箱运输 车辆路径规划问题 混合整数规划

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复杂PDPTW问题的插入启发式算法 被引量：4

14

作者 李玲 谷寒雨 陈坚 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2003年第16期65-66,144,共3页

讨论了多车库、多货物类型且有最大工作时间约束的复杂有时间窗装卸货问题(PDPTW)，给出了解决此类问题的插入启发式算法、对复杂条件的特殊处理方法以及提高解的质量的处理技巧。算例表明此算法能快速有效地处理复杂PDPTW问题。

关键词 有时间窗装卸货问题 插入启发式算法 车辆路径规划问题

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跟踪与数据中继卫星系统资源调度优化问题 被引量：11

15

作者 王志淋 李新明 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期36-42,共7页

现有跟踪与数据中继卫星资源调度研究常采取简化模型,它将天线的准备时间假定为固定值,由此成为工程应用中系统利用率提升的一个瓶颈。文章借鉴时间窗约束的车辆路径问题理论,提出天线准备时间变长的规划优化问题(LOPVAPT)模型,通过优... 现有跟踪与数据中继卫星资源调度研究常采取简化模型,它将天线的准备时间假定为固定值,由此成为工程应用中系统利用率提升的一个瓶颈。文章借鉴时间窗约束的车辆路径问题理论,提出天线准备时间变长的规划优化问题(LOPVAPT)模型,通过优化天线的扫描路径,实现天线准备时间的动态最优取值。采用STK模拟任务过程,基于Matlab实现蚁群算法,结果表明可将系统利用率从低于80%提高到90%以上。 展开更多

关键词 调度优化 天线资源分配 蚁群算法 车辆路径规划问题 中继卫星系统

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