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考虑道路坡度因素的低碳VRP问题模型与求解策略

饶卫振 金淳 王新华 刘锋 系统工程理论与实践 2014年第08期

摘要:经典车辆路径问题(vehicleroutingproblem,VRP)模型不考虑道路的坡度,通常以最小化车辆行驶总距离、总耗时或派送车辆数为目标函数.在考虑道路坡度因素的基础上,提出了以配送车辆总能耗最小为目标的低碳车辆路径问题模型(energyconsumptionminimizinglow—carbonVRP,ECM—LCVRP);然后,以带能力约束的车辆路径问题(capacitatedVRP,CVRP)为参照,分析了ECM—LCVRP的解空间大小及基本算法改进法则在ECM—LCVRP中的执行复杂度,发现ECM—LCVRP较CVRP更加难以求解,并且分析了不同坡度下ECM—LCVRP和CVR,P的区别与联系;另外,基于配送方案的能耗值与行驶距离正相关的规律,提出了求解不同道路坡度环境下ECM—LCVR,P的双目标策略(twoobjectivestrategy,TOS);最后,设计了40个ECM—LCVRP算例,并采用综合了算法基本改进规则的混合局部搜索算法(hybridlocalsearch,HLS)和HLS+TOS两种方式求解,求解结果表明:在不同的运算时间内,TOS策略均能够有效地提高HLS的求解质量,且求解时间越短,TOS的效果越明显.

关键词:低碳物流车辆路径问题道路坡度车辆能耗

单位:山东科技大学经济管理学院 青岛266590 大连理工大学管理与经济学部 大连116024 东北财经大学管理科学与工程学院 大连116025

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系统工程理论与实践

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