[发明专利]一种基于移动充电的电动汽车配送路径规划方法及系统

说明书

本发明公开一种基于移动充电的电动汽车配送路径规划方法及系统，涉及汽车路径规划技术领域，方法包括：根据电动汽车集合、移动充电车集合、配送目标点集合、所电动汽车集合中电动汽车的配送成本、移动充电车集合中移动充电车的供电成本，构建电动汽车配送路径规划模型；结合CW算法和回溯算法，确定电动汽车配送路径规划模型的初始解；基于电动汽车配送路径规划模型的初始解，引入多种邻域动作，以构造邻域结构集；采用变邻域深度搜索算法对所述邻域结构集进行局部搜索，以确定电动汽车配送路径规划模型的初始解的最优值。本发明优化了电动汽车的配送路径，降低了配送成本。

技术领域

本发明涉及汽车路径规划技术领域，特别是涉及一种基于移动充电的电动汽车配送路径规划方法及系统。

背景技术

受电动汽车(Electric Vehicles，EVs)的电池技术、充电技术及充电配套设施不完善等因素影响，电动汽车的续航里程远不如传统燃油车，电动汽车在配送过程中不得不进行充电。

传统的固定充电桩的建设和应用存在以下不足：1)建设成本高、利用率不均衡，且固定充电桩一旦建成就会产生建设成本及维护、保养成本。2)在建设完成后，由于存在城市用地紧缺、规划不合理等现象，导致出现某些固定充电桩利用率较高、排队现象“严重”，而某些固定充电桩则利用率差、空闲较多的浪费现象。3)固定充电桩灵活性差，充电只能选择在停车场，且一旦建成位置无法移动。以上三点导致使用电动汽车的配送企业，在完成配送时出现“充电难”现象，制约了电动汽车在城市配送中的发展。

现存的移动充电服务，比如移动充电车(Mobile Charging Vehicles，MCVs)或移动充电桩，则一般服务于私家电动汽车，服务模式是当私家电动汽车电量不足时，将电动汽车停到相应位置，移动充电车上门，在时间窗内为电动汽车进行充电服务，同时车主向移动充电平台付出一定费用。但这种上门模式成本较高，并不适用于服务物流配送的电动汽车。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于移动充电的电动汽车配送路径规划方法及系统，优化电动汽车的配送路径，降低配送成本。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

第一方面，本发明提供一种基于移动充电的电动汽车配送路径规划方法，包括：

获取电动汽车集合、移动充电车集合和配送目标点集合；

获取所述电动汽车集合中电动汽车的配送成本和所述移动充电车集合中移动充电车的供电成本；

根据所述电动汽车集合、所述移动充电车集合、所述配送目标点集合、所述电动汽车集合中电动汽车的配送成本、所述移动充电车集合中移动充电车的供电成本，构建电动汽车配送路径规划模型；

结合CW算法和回溯算法，确定所述电动汽车配送路径规划模型的初始解；所述电动汽车配送路径规划模型的初始解包括所述电动汽车集合中每个电动汽车的初始配送路径和所述移动充电车集合中每个移动充电车的初始供电路径；

基于所述电动汽车配送路径规划模型的初始解，引入多种邻域动作，以构造邻域结构集；所述邻域动作包括移除邻域动作、变异邻域动作、交叉邻域动作和插入邻域动作；所述移除邻域动作表示移除任一邻域；

采用变邻域深度搜索算法对所述邻域结构集进行局部搜索，以确定所述电动汽车配送路径规划模型的初始解的最优值。

可选地，所述电动汽车集合中电动汽车的配送成本包括电动汽车的单位公里成本和电动汽车的单位发车成本；所述移动充电车集合中移动充电车的供电成本包括移动充电车的单位公里成本和所述移动充电车的单位发车成本；

所述电动汽车配送路径规划模型的目标函数为：