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专利号: 2019107766175
申请人: 杭州电子科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-11-06
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.二型模糊环境下的危化品车辆路径规划方法,其特征在于,该方法具体包括以下步骤:步骤1:获取基础数据,其中包括运输车辆信息、运输道路信息、人口分布和危化品信息;

步骤2:构建危化品车辆运输路径规划模型;

将危化品运输路径规划模型定义在一个完整的有向图G=(N,L)中;设N={0,1,2,…,n}是有向图中的节点集,节点0是仓储节点,C={1,2,…,n}为客户节点集,qi是节点i对危化品的需求量;L为有向图中的弧集,设arcij∈L是连接节点i之间和节点j的弧,dij为arcij的弧长;K={k1,k2,...,k|K|}是运输车辆集,每辆车k∈K有固定的负载能力限制Qk;

①计算运输风险

根据“概率‑后果”框架,运输风险被定义为事故概率与事故后果的乘积,任意两节点间的运输风险如下:Rij=Pij×Csij,i,j∈N式中,Rij是节点i,j∈N间的运输风险,Pij是弧arcij上的事故概率;Csij是弧arcij∈L上的事故后果;

②引入梯形区间二型模糊变量

将人口密度设为一个梯形区间二型模糊变量 如下:式中, 与 为两个梯形一型模糊变量, 的上、下层隶属度函数分别为:与 为上

层隶属度函数的参数, 为下层隶属度函数的参数, 和 分别为 和 的高;

则,弧arcij上的运输风险计算如下:式中, 为引入梯形区间二型模糊变量后的节点i,j∈N间的运输风险;

③危化品车辆运输路径规划模型

模型决策变量xijk如下:

模型目标函数如下:

模型约束如下:

运输车辆必须从仓储节点出发最终回到仓储节点:每一个顾客的需求都要被满足,且只能被服务一次:车辆不能超载:

使用的运输车辆数量不能超过|K|:∑k∈K∑j∈Cx0jk≤|K|④机会约束规划模型

根据梯形区间二型模糊变量 的上、下层隶属度函数,采用置信度方法将上述模型转换为两个机会约束规划模型;

对于上层隶属度函数, 机会约束规划模型如下:对于下层隶属度函数, 机会约束规划模型如下:U L U L

式中,Z 和Z 为机会约束规划模型的目标函数,α和α是预定义的置信度水平;现记,等价约束如下:式中, 和 定义如下:

上述机会约束规划模型的等价确定性模型如下:最终,可将原危化品车辆运输路径规划模型转化为:步骤3:模型求解

根据模型特性,采用模拟退火算法求解危化品车辆运输路径规划模型的等价确定型;

其中模拟退火算法由一个初始解开始,采用邻域算子在初始解的邻域中搜寻新解;

Metropolis准则用来判断新解是否可以替换当前解;若当前解优于最优解,则采用当前解替换最优解;当达到最大内部迭代数时,当前温度将按照预定义的降温率下降;不断重复上述过程直至满足停止迭代标准;

弧arcij上的事故概率Pij计算如下:Pij=ARij×Prij×dij式中,ARij是弧arcij上的事故率;Prij是弧arcij上的危化品泄漏事故概率;

弧arcij∈L上的事故后果Csij计算如下:式中,pdij是事发地点周边的人口密度; 是事故影响半径。