[发明专利]燃油车和新能源车协同配送调度的方法

说明书

本发明公开了一种燃油车和新能源车协同配送调度的方法，其中，方法包括：建立电动车模式下贪婪算法的基本数学模型，并设定该基本数学模型的约束条件；基于所述基本数学模型，建立燃油车和新能源车混合模式下的贪婪算法模型；利用标号算法来建立充电站的访问插入模型，并设定约束条件；根据所述访问插入模型对所述基本数学模型和贪婪算法模型进行路线评估，得到优化后的路线解；在遗传优化算法的启发式路径搜索模型的基础上，结合大规模邻域搜索算法对路线解进行搜寻，引导算法精确的收敛于最优解。本发明能够合理安排燃油车和新能源车的协同配送路线，降低充电站的访问次数，从而减少碳排放对环境的污染。

技术领域

本发明涉及工程技术领域，涉及一种燃油车和新能源车协同配送调度的方法。

背景技术

温室效应导致的气候变化问题是人类近年来主要关注的问题之一，因此减少温室气体排放对人类的可持续发展至关重要。温室气体排放主要来源于工业、农业和运输中的能源消耗。目前世界各国的政府机构都试图通过制定相关法规来减少二氧化碳的排放量，从而引导企业开始研究使用更高效、更环保的方式来使用化石燃料以及选择其替代物，特别是新能源电动车的使用。近年来，用于物流配送的新能源电动车正在逐步增加，并且车辆和电池的成本也在大幅降低。然而，由于电池容量的有限性，大大降低了新能源电动车的配送范围，因此在规划阶段必须考虑耗时的充电站访问。目前同时具有纯电动车和燃油车辆特征的混合动力车辆开始广泛使用，以减少必要的停滞时间和对基础设施的依赖性。依托这种燃油车和新能源车协同配送的调度方法与技术成为减少温室气体排放、解决气候变化的关键问题。

燃油车和新能源车协同配送联合调度问题是交通运输领域众多现实应用中的重要问题之一。具有时间窗和充电站的混合车型新能源车辆调度问题是传统车辆路径调度问题的扩展，是通过燃油车和新能源车在具有时间窗和充电站约束条件下协同配送规划决策来实现混合车型的车辆路径调度。该问题对减少碳排放和企业成本，提高能源利用率，改善整体运输效率和客户满意度起到至关重要的作用。

在目前的物流技术问题中，绝大多数企业忽视了新能源车电池电量限制对物流运输成本的影响。本发明考虑的新能源车包括纯电动车和混合动力电动车两类，混合动力电动车是一种同时具有纯电动车和燃油车特点的新型能源车。电池电量不足时通过转换成燃油车动力来避免驶向充电站，从而减少配送时间成本。燃油车和新能源车协同配送问题是交通运输和供应链管理系统中的主要问题之一，是一类组合优化问题。其问题是考虑燃油车、纯电动车和混合动力车三类不同车辆的协同调度，每类车辆具有多种车型，不同的载重量、电池容量、电能和单位里程的能源消耗情况。纯电动车和混合动力车能够在充电站补充电能。所有车辆从配送中心运输货物到客户点，再从客户点返回配送中心，配送过程中最大限度减少驶向充电站的次数，通过燃油车动力来减少新能源车动力的使用，目的是使行驶总成本最小化。在带时间窗的燃油车和新能源车调度问题中，还要同时考虑燃油车和新能源车的碳排放量，使得企业碳排放量最小化。

燃油车和新能源车协同配送的调度是一种至今为止较难解决且复杂的车辆路径规划问题，同时也是一个NP-hard问题。随着全社会对于节能环保和经济实用的车辆需求量越来越高，目前较为普及的新能源电动汽车能够满足人们的基本要求，但是有限的电池容量大大限制了电动汽车所能操作的范围，以往的算法对充电站访问顺序不够优化，使得可行解不够精确，具有一定的局限性，导致整个模型求解流程花费的时间成本增加，不符合经济适用的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种燃油车和新能源车协同配送调度的方法，目的是合理安排燃油车和新能源车的协同配送路线，降低充电站的访问次数，减少新能源车能源的使用从而进一步减少碳排放对环境的污染，同时使得燃油车的碳排放量最小化。

本发明提供了一种燃油车和新能源车协同配送调度的方法，包括以下步骤；

S100、建立电动车模式下贪婪算法的基本数学模型，并设定该基本数学模型的约束条件；