[发明专利]一种基于双策略搜索的电动车辆路径规划方法及系统

权利要求书

1.一种基于双策略搜索的电动车辆路径规划方法，其特征在于，包括：

基于K近邻算法对目标配送区域内的所有静态客户进行排序，获得至少一个初始配送序列，所述初始配送序列用于表示所有静态客户的初始化配送顺序；

对于任意一个初始配送序列，利用预设调度生成算法根据所述初始配送序列生成初始调度序列，所述初始调度序列用于表示所有电动车辆在配送过程中途经配送中心、静态客户和充电站的初始化顺序；其中利用预设调度生成算法根据所述初始配送序列生成初始调度序列具体包括：

在初始时刻将配送中心作为首节点插入所述初始调度序列中，对于所述初始时刻后的任意时刻，将当前时刻下所述初始调度序列中的最后一个节点作为当前节点，获取所述初始配送序列中第一个未访问的静态客户i；

若当前时刻满足第一预设条件且满足第二预设条件，则将静态客户i作为下一节点插入所述初始调度序列中；

若当前时刻满足第一预设条件且不满足第二预设条件，则将配送中心或距离当前节点最近的充电站作为下一节点插入所述初始调度序列中；

若当前时刻不满足第一预设条件且满足第三预设条件，则将配送中心作为下一节点插入所述初始调度序列中；

若当前时刻不满足第一预设条件且不满足第三预设条件，则在所述初始调度序列中删除当前节点，再将所述初始调度序列中的最后一个节点作为当前节点，直至当前时刻满足第三预设条件，再将配送中心作为下一节点插入所述初始调度序列中；

当所述初始配送序列中不存在未访问的静态客户时，若当前时刻满足第三预设条件，则将配送中心作为最后一个节点插入所述初始调度序列中，若当前时刻不满足第三预设条件，则先将与配送中心和当前节点距离之和最短的充电站作为下一节点插入所述初始调度序列中，再将配送中心作为最后一个节点插入所述初始调度序列中；

其中，第一预设条件为当前电动车辆的剩余载重不小于静态客户i对应的载重需求；第二预设条件为当前电动车辆的剩余电量在访问静态客户i之后足够达到配送中心或距离最近的充电站；第三预设条件为当前电动车辆的剩余电量足够返回配送中心；

利用双策略搜索算法依次对所述初始配送序列和所述初始调度序列进行优化调整，获得候选调度序列；其中，所述双策略搜索算法包括第一搜索算法和第二搜索算法，且利用双策略搜索算法依次对所述初始配送序列和所述初始调度序列进行优化调整，获得候选调度序列，具体包括：利用第一搜索算法对所述初始配送序列中静态客户的顺序进行调整，获得第一配送序列，利用预设调度生成算法根据所述第一配送序列生成第一调度序列；基于路径最短原则从所述初始调度序列和第一调度序列中选择总路径最短的调度序列作为第二调度序列，利用第二搜索算法对所述第二调度序列中静态客户和充电站的顺序进行调整，获得候选调度序列；

基于路径最短原则从所有候选调度序列中选择总路径最短的候选调度序列作为目标调度序列，根据所述目标调度序列获得针对静态客户的电动车辆路径规划方案；

其中，利用第一搜索算法对所述初始配送序列中静态客户的顺序进行调整，获得第一配送序列，具体包括：

利用变邻域搜索框架中的扰动函数对所述初始配送序列进行扰动处理，获得扰动配送序列；

利用变邻域搜索框架中的变邻域下降算法对所述扰动配送序列进行调整，获得所述第一配送序列；

其中，利用第二搜索算法对所述第二调度序列中静态客户的顺序进行调整，具体包括：

对所有静态客户进行随机排序，生成所有静态客户的随机配送序列；

对于任意当前时刻，将当前时刻下所述随机配送序列中第一个未被访问的静态客户从所述第二调度序列中移除，再将其重新插入到所述第二调度序列中，以使得新构成的调度序列的总路径最短，直至所述随机配送序列中不存在未访问的静态客户；

其中，利用第二搜索算法对所述第二调度序列中充电站的顺序进行调整，具体包括：

获取所述第二调度序列中的所有子调度序列；

对于任意一个子调度序列，若所述子调度序列中含有一个充电站，则从所述子调度序列中移除所述充电站，从目标配送区域内的所有充电站中选择一个充电站插入到所述子调度序列中，以使得新构成的子调度序列的总路径最短；

若所述子调度序列中含有两个充电站，则从所述子调度序列中移除两个所述充电站，从目标配送区域内的所有充电站中选择一个充电站插入到所述子调度序列中，以使得新构成的子调度序列的总路径最短，若新构成的子调度序列的总路径所需的耗电量大于电池容量，则从目标配送区域内的所有充电站中选择两个充电站插入到所述子调度序列中，以使得新构成的子调度序列的总路径最短。