1.一种基于非欧拉回路的邮递员问题路径优化方法,其特征在于,该方法包括:构建混合整数规划模型;获取物流运送路线图,判断货物的物流运送路线图是否为欧拉回路,若为欧拉回路,则根据欧拉回路进行货物运输;若为非欧拉回路,则根据物流运送路线图获取一条遍历所有顶点的哈密顿回路,将该回路作为货物地面运输路线,对剩余客户节点的货物进行空中运输;根据混合整数规划模型MPP、货物地面运输路线以及货物空中运输路线构建运输路线的目标函数;采用改进的遗传算法对目标函数进行求解,得到货物运输路线的成本;将成本最低的物流路线作为货物的最优运输路线;运输路线的目标函数为:目标函数的约束条件包括:
A1:
A2:
A3:
A4:yij0=1A5:y0ik=0
A6:
A7:
A8:
A9:
A10:
A11:
A12:
A13:
A14:
A15:
其中,C表示货物运输路径的成本,C1表示货车单位行驶成本,i和j均表示客户节点,N表示所有节点数量,xij表示货车有节点i到节点j的路径,dij表示货车从节点i到节点j的行驶距离,C2表示无人机单位飞行成本,n表示客户节点数量,yijk表示无人机经过节点i、节点j以及节点k的路径,lijk表示无人机从节点i到节点j再回到节点k的飞行距离,C3表示无人机悬停成本,C4表示货车等待费用,πi表示无人机和货车在点i处的时间,α表示运输工具在ai之后到达的惩罚系数,ai表示客户i约定的最晚服务时间,表示货车到达客户点i的时间,表示无人机到达客户点i的时间;A1表示货车从配送点出发再返回配送点;A2表示要求每个客户点只访问一次;A3表示访问节点j的货车也必须从j点出发;A4表示表示无人机可以直接飞往配送中心;A5表示无人机不能直接从配送中心发射;A6表示无人机的飞行距离不超过无人机最大航程;A7表示货车行驶距离不超过最大行驶里程;A8表示无人机最多可以从任何特定节点发射一次;A9表示无人机最多可以从任何特定节点回收一次;A10表示若无人机从客户i发射在节点k被货车回收,则货车必须经过节点i和k;A11表示无人机悬停客户i处等待货车时的会合时间;A12表示货车在客户i处等待无人机时的会合时间;A13和A14均表示0‑1决策变量;A15表示无人机悬停时间不能超过无人机剩余航程时间。
2.根据权利要求1所述的一种基于非欧拉回路的邮递员问题路径优化方法,其特征在于,构建混合整数规划模型的过程包括:确定货物运输工具,根据货物运输工具确定模型参数,该参数包括运输工具成本、客户节点、所有节点数量、运输工具由一个节点到另一个节点的路径、运输工具从节点i到节点j的行驶距离以及运输工具的运输时间;根据模型参数构建混合整数规划模型。
3.根据权利要求1所述的一种基于非欧拉回路的邮递员问题路径优化方法,其特征在于,获取物流运送路线图的过程包括:获取所有客户节点以及配送中心,配送中心根据货物上的信息将货物运送给对应的客户节点;根据货物运输的路径构建物流运送路线图。
4.根据权利要求1所述的一种基于非欧拉回路的邮递员问题路径优化方法,其特征在于,判断该货物的物流运送路线图是否为欧拉回路包括:确定物流运送路线图的起始位置和终点位置;根据起始位置和终点位置得到货物的运输路线;若运输路线经过物流运送路线图中每条边一次,则该物流运送路线图为欧拉回路,否则不为欧拉回路。
5.根据权利要求1所述的一种基于非欧拉回路的邮递员问题路径优化方法,其特征在于,采用改进的遗传算法对目标函数进行求解的过程包括:步骤1:根据货物地面运输路线以及货物空中运输路线对种群进行初始化,得到染色体长度为p的初始化种群;设置迭代次数;
步骤2:计算MPP模型的适应度;
步骤3:根据MPP模型的适应度对方案群体进行选择、交叉以及变异运算,得到新的路径方案群体;
步骤4:迭代次数加1;
步骤5:判断当前的迭代次数是否满足终止条件,若不满足终止条件,则返回步骤2,若满足终止条件,则输出具有最小适应度路径方案;
步骤6:将货车的哈密顿回路作为备选路径方案,将备选路径方案与最优路径方案进行对比,得到成本最低的路径方案。
6.根据权利要求5所述的一种基于非欧拉回路的邮递员问题路径优化方法,其特征在于,染色体长度的计算公式为:p=(n‑h)*3其中,n为客户节点数量,h为货车服务的客户点数。
7.根据权利要求5所述的一种基于非欧拉回路的邮递员问题路径优化方法,其特征在于,遗传算法的适应度函数为运输路线的目标函数。