[发明专利]一种基于自适应邻域搜索算法的共享单车搬运优化方法

权利要求书

1.一种基于自适应邻域搜索算法的共享单车搬运优化方法，其特征在于，步骤为：

第一步，根据共享单车位置与人们出行需求，基于运输车搬运共享单车至所需的位置，构建以运输成本最小化为目标的共享单车平衡搬运模型；

第二步，基于共享单车平衡搬运模型中运输车的搬运时间、取放动作和容量限制，设计自适应算子选择规则，然后采用大邻域搜索算法和邻域搜索算法融合的方法，构建自适应邻域搜索算法,求解共享单车平衡搬运模型，得出运输车的最优行驶路径；

所述大邻域搜索算法由扰动算子和修复算子组成，所述扰动算子用于删除共享单车平衡搬运模型中运输车行驶路径上的若干个需求位置，为运输车行驶路径的改善提供空间；所述修复算子用于将扰动算子删除的需求位置重新插入至运输车行驶路径，降低共享单车平衡搬运模型中的运输成本；

所述邻域搜索算法由邻域搜索算子构成，邻域搜索算子用于交换修复算子修复好的运输车行驶路径上的需求位置，进一步降低共享单车平衡搬运模型中的运输成本；

第一步中，所述共享单车平衡搬运模型由目标函数与约束条件两部分构成；

目标函数：

约束条件：

上述模型中，涉及到的参数含义如下：

N₀：运输车起始位置集合；

N₁：需要配送一辆共享单车的位置集合；

N₂：需要拾取一辆未破损共享单车的位置集合；

N₃：需要拾取一辆已破损共享单车的位置集合；

N：上述所有位置的集合，N＝N₀∪N₁∪N₂∪N₃；

Q：运输车容量；

C：运输车单位人力成本；

运输车装卸一辆共享单车的时间；

α：运输车在路上行驶的单位费用；

t_ij：运输车行从位置i行驶到位置j所需的时间，i∈N,j∈N；

T_max：平衡搬运作业所被允许的最大运行时间；

x_ij：运输车是否从位置i行驶到了位置j，是取1，否则取0,i∈N,j∈N；

x_ji：运输车是否从位置j行驶到了位置i，是取1，否则取0,i∈N,j∈N；

x_ii：运输车是否从位置i行驶到了位置i，是取1，否则取0,i∈N,j∈N；

τ_i：运输车到达位置i的时间点，i∈N；

τ_j：运输车到达位置j的时间点，j∈N；

a_ij：运输车从位置i到j的路径上装载的未破损共享单车的数量,i∈N,j∈N；

a_ji：运输车从位置j到i的路径上装载的未破损共享单车的数量,i∈N,j∈N；

b_ij：运输车从位置i到j的路径上装载的已破损共享单车的数量,i∈N，j∈N；

b_ji：运输车从位置j到i的路径上装载的已破损共享单车的数量,i∈N,j∈N；

M:表示数学模型中取1000000的数值 ；

Z：表示所取得的数值为整数。

2.根据权利要求1所述的基于自适应邻域搜索算法的共享单车搬运优化方法，其特征在于：第二步中，对扰动算子、修复算子和邻域搜索算子的搜索能力分别赋予不同的权重，再利用轮盘赌随机抽样的方法，构建自适应算子选择规则。