[发明专利]一种处理快递新增取件需求的车辆自治调度方法

摘要

本发明提出一种处理快递新增取件需求的车辆自治调度方法，属于车辆智能优化调度技术领域。针对快递公司对配送过程中出现的新增取件需求无法做出快速响应、上门取件不及时的问题，提出一种通过多个配送车辆协调自治的方式决策出新增取件需求的最佳插入位置，并对插入后的路线进行局部路径优化的车辆自治调度方法。本方法的具体实现步骤如下：1.接收新增取件需求；2.插入可行性验证；3.多车协调自治决策出最佳车辆；4.单车局部路径优化。

主权项

一种处理快递新增取件需求的车辆自治调度方法，其特征在于以下步骤：步骤1配送车辆接收新增取件需求：客户的新增取件需求首先提交到配送中心，然后由配送中心将其发送到该新增取件需求附近的车辆。设在时刻τ，客户提交新增取件需求u，要求的上门取件服务时间窗为(ETu,LTu)，ETu为u的最早允许的开始服务时间，LTu为u的最晚允许的开始服务时间，tru表示在时刻τ，任意车辆kr到新增取件需求u所在位置的车辆行驶时间，则可以接收到新增取件需求u的车辆集合Ku为：Ku＝{kr|tru≤LTu‑τ}步骤2新增取件需求插入可行性验证：配送车辆接收到新增取件需求后，首先进行插入可行性验证，计算是否可将新增取件需求插入到本线路中，进一步，包括如下步骤：设有一条客户点数目为n的路线，车辆从配送中心出发，最后回到配送中心。i、j为这条路线上两个相邻的静态客户点，si为车辆在客户点i处的服务时间，tij为从客户点i到客户点j的车辆行驶时间，btj为车辆在客户点j的开始服务时间，bt′j表示将新增取件需求u插入到客户点i与j后，车辆在客户点j处新的开始服务时间，定义变量PFj来反映待插入位置之后的客户点在插入前后开始服务时间的增加量，PFj计算方法如下：btj＝max{ETj,bti+si+tij}bt′j＝max{ETj,btu+su+tuj}PFj＝bt′j‑btj1≤j≤n+12‑1：更新当前车辆所在位置、尚未服务的需求信息及新增的取件需求信息；2‑2：选择待验新增取件需求。统计已经接收到的新增取件需求的最早开始服务时间，依次选择其中允许开始服务时间最早的作为待验证的新增取件需求u；2‑3：确定可行插入位置。判断u是否可插入到线路中任意客户点i与j之间；进一步包括如下步骤：2‑3‑1:判断u插入到点i与j之间后，u自身的时间窗是否满足：btu≤LTu2‑3‑2:判断u插入到点i与j之间后，后续客户的时间窗要求是否满足：btl+PFl≤LTl,j≤l≤n2‑3‑3：若满足以上两个条件，计算将u插入到可行位置的插入成本Cost，若不满足，令Cost等于一个极大值M，α+β＝1,α,β,γ为不小于0的常数；Cost＝α·(diu+duj‑dij)+β·(bt′j‑btj)‑γdou2‑4：确定最佳插入位置。选择Cost最小的可行位置作为最佳插入位置；步骤3建立多车协调自治决策模型，选出最佳取件车辆：各个车辆经过新增取件需求插入可行性验证，确定每一辆车所在路线的最佳可行位置后，通过多个车辆之间信息传输与协调决策，确定最佳取件车辆。进一步，包括如下步骤：3‑1接收到同一新增取件需求并且有可行插入位置的车辆组成协调小组，若无可行插入位置，由配送中心单独派车完成未调度成功的新增取件需求；3‑2根据多车协调自治决策模型，比较协调小组内各个车辆的决策函数评价值，确定最佳取件车辆。步骤4单车局部路径优化：若经过多车协调自治决策，确定车辆i为最佳取件车辆，车辆i根据单车动态路径优化模型，对插入新需求后的路线重新优化，调整取送件顺序，生成新的车辆行驶路线。