带软时间窗随机需求车辆路径问题的算法研究
2021-09-13李国明李军华
李国明,李军华
(南昌航空大学 江西省图像处理与模式识别重点实验室,江西 南昌 330063)
0 引言
物流配送线路规划问题(logistics distribution route planning problem)是目前大型物流配送管理中的核心问题之一,通常归结为车辆路径问题(Vehicle Routing Problem, VRP)。该问题指配送中心根据客户需求安排车辆对货物进行派发,车辆从配送中心出发,到达指定地点,最后回到配送中心,其中需要考虑车辆的时间约束、容量约束等约束条件。因为研究VRP能有效处理运输过程中订单分配不合理、运输延误率高等情况,所以该问题自提出以来就受到国内外众多学者的广泛关注,并提出基于VRP的精确算法[1-3]和基于VRP的启发式算法[4-7]。VRP主要有3个不同的研究角度:
(1)带时间窗的车辆路径问题
在实际配送中,客户会对货物送达时间区间提出严格要求。针对此类问题,XU等[8]提出混合遗传算法和粒子群优化(Particle Swarm Optimization, PSO)算法,利用粒子实数编码方法对路径进行解码来减轻计算负担,同时与遗传算法的交叉算子相结合,避免陷入局部最优。NIU等[9]提出基于膜计算(membrane computing)的混合进化算法,将遗传算法中常用的二进制编码改进为整数编码,既可避免编码冗余问题,又可提高算法的实用性和计算效率。该方法在单次配送VRP中效果较好,但未考虑多个配送中心同时配送的情景。戚远航等[10]提出一种离散蝙蝠算法(Discrete Bat Algorithm,DBA),利用DBA寻优能力强、鲁棒性好等特性来解决带时间窗的VRP,然而该算法未考虑客户需求的随机性。
(2)随机需求车辆路径问题
在实际配送中,若设定客户需求为随机变量,则称为随机需求车辆路径问题(Vehicle Routing Problem with Stochastic Demand,VRPSD)。……
