【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及冷鏈物流，具體為一種冷鏈物流車輛規劃系統。
技術介紹
1、喀斯特地貌是一種由于碳酸鹽巖石的溶蝕作用而形成的特殊地貌，具有地形復雜、地貌多樣、洞穴發育、水系隱蔽等特點，喀斯特地貌分布在我國的云南、貴州、廣西等地區，這些地區也是我國重要的生鮮農產品產地和消費地，因此，冷鏈物流在這些地區具有重要的意義和價值，然而，喀斯特地貌也給冷鏈物流的運輸路徑規劃帶來了一定的困難和挑戰，如道路曲折、坡度陡峭、路況差、交通擁堵等，這些因素會影響車輛的行駛速度、耗油量等，從而影響運輸成本和貨物品質，同時喀斯特地區的生態環境脆弱，過度的物流活動可能加劇環境破壞，而常規算法往往忽視生態保護的需求，難以平衡效率與環保的矛盾；冷鏈物流還涉及多目標優化的復雜性，包括運輸時間、溫度控制和能耗管理等；崎嶇道路和陡坡使車輛油耗增加，冷藏設備為維持穩定溫度消耗更多能源，這些都增加了整體能耗和維護成本；常規算法在突發災害時缺乏足夠的應急響應能力，無法迅速調整，影響運輸的安全性。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種冷鏈物流車輛規劃系統，以解決上述
技術介紹
中提出的問題。
2、為實現上述目的，本專利技術提供如下技術方案：一種冷鏈物流車輛規劃系統，包括以下步驟：
3、s1、創建一個初始種群，每個個體代表一個潛在的運輸路徑方案，這些個體被隨機地放置在搜索空間中，并且它們的適應度根據其代表的路徑方案的總成本和效率來評估；
4、由于喀斯特地貌地區的復雜地形，車輛的行駛速度、耗油
5、冷鏈運輸路徑優化問題的目標是使總的運輸成本最小，而運輸成本由多個方面的成本構成，包含固定成本、運輸成本、貨損變質成本、時間窗懲罰成本，對多個方面的成本進行分析和計算，以便于建立目標函數；
6、在喀斯特地貌地區，由于地形的復雜性，車輛的行駛速度、耗油量受到不同程度的影響，因此，在運輸成本和貨損變質成本的計算中，引入地形因子，考慮了地形對運輸成本和貨物品質的影響，為喀斯特地貌地區的冷鏈物流提供了更加合理和高效的運輸路徑方案，具體地，將地形因子定義為：
7、
8、其中fij表示第i個客戶和第j個客戶之間的地形因子，vij表示第i個客戶和第j個客戶之間的實際行駛速度，v0表示平坦地形的理想行駛速度，eij表示第i個客戶和第j個客戶之間的實際耗油量，e0表示平坦地形的理想耗油量，rij表示第i個客戶和第j個客戶之間的實際貨物腐壞率，r0表示平坦地形的理想貨物腐壞率，sij為第i個客戶和第j個客戶之間的實際坡度影響，s0為平坦地形的道路坡度影響，地形因子越大，說明地形對成本的影響越大，反之亦然；
9、由于喀斯特地貌地區的復雜地形，車輛的行駛速度、耗油量受到不同程度的影響，在路線距離約束、路線費用約束、貨物溫度約束和客戶時間窗約束中，引入了地形因子，以反映地形對約束的影響；
10、s2、基于煙花算法模擬自然界中煙花爆炸的現象來解決優化問題，其中每個煙花個體根據其適應度生成新的火花，這些火花探索原始個體周圍的解空間，尋找潛在的改進機會；
11、在算法運行過程中，每個煙花代表一個候選解，煙花爆炸產生的火花則代表新的候選解，這些火花根據其適應度值在解空間中傳播，從而探索出新的可能解，煙花算法可以用來求解如下形式的優化問題：
12、minf(x)s.t.x∈ω
13、其中，x＝(x1，x2，...，xd)是決策變量向量，f(x)是目標函數，ω是可行域，d是問題的維度；
14、在可行域ω內隨機生成一定數量的煙花，每個煙花代表一個候選解，計算每個煙花的適應度值，即目標函數值；
15、根據每個煙花的適應度值，確定每個煙花產生的火花數量和爆炸半徑，可以保證既有足夠的全局搜索能力，又有良好的局部搜索能力；
16、在火花生成過程中，通過啟發式因子評估每個潛在解的質量，啟發式因子可以是基于路線的歷史運輸效率、成本、安全記錄等因素的綜合評分；
17、啟發式因子的計算，啟發式因子的計算可以通過以下公式進行：
18、h(i)＝ω1e(i)+ω2c(i)+ω3s(i)
19、其中h(i)是第i個解的啟發式因子，e(i)是效率評分，c(i)是成本評分，s(i)是安全評分，ω1，ω2，ω3是對應的權重系數，這些權重系數可以根據實際情況進行調整；
20、
21、
22、
23、具有較高啟發式因子的解將有更大的概率生成更多的火花，從而在后續的搜索中被更多地探索，火花數量與啟發式因子的關系可以表示為：
24、nsparks(i)＝nbase+α·h(i)
25、動態調整啟發式因子，為了適應不斷變化的環境和數據，啟發式因子需要動態調整：
26、h(i，t+1)＝h(i，t)·(1-β·δr(i))
27、如果某條路線由于突發事件變得不可行，相關解的啟發式因子將被降低，反之亦然；
28、s3、新生成的火花將根據它們的適應度進行評估，根據適應度值決定下一代種群，選擇最優秀的個體是為了保持算法的進步性和有效性；
29、對每個煙花，根據其火花數量和爆炸半徑，在其周圍隨機生成相應數量的火花，每個火花也代表一個候選解，計算每個火花的適應度值，火花的生成公式如下：
30、
31、其中，是第i個煙花的第k個火花，xi是第i個煙花，ai是第i個煙花的爆炸半徑，是一個隨機向量，其每個分量服從[-1，1]的均勻分布；
32、為了增加種群的多樣性，對每個煙花，隨機選擇一定數量的維度進行高斯變異操作，產生高斯火花，每個高斯火花也代表一個候選解，計算每個高斯火花的適應度值，高斯火花的生成公式如下：
33、
34、其中，是第i個煙花的高斯火花，xi是第i個煙花，σ是一個常數，用來控制高斯變異的強度，gi是一個隨機向量，其每個分量服從標準正態分布；
35、在所有的煙花、火花和高斯火花中，選擇適應度值最好的一個作為當前最優解，保留到下一代，然后，根據每個候選解到其他候選解的距離，選擇一定數量的候選解作為下一代的煙花；
36、為了保持種群的多樣性，不僅考慮個體的適應度值，還要考慮個體之間的差異性，即使某個個體的適應度值不是最高的，但能夠為種群帶來新的遺傳信息，那么它也有可能被選中，增加種群的基因多樣性，避免過早收斂，其改進公式為：
37、
38、f(i)是個體的適應度值，δ(i)是該個體的遺傳多樣性貢獻值，n為種群的大小；
39、無論種群的多樣性如何，精英保留策略保留一定比例的最優個體，確保算法能夠持續向優秀的解進化，這種方法可以保證最優個體不會在本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種冷鏈物流車輛規劃系統，包括以下步驟：創建初始種群→爆炸與火花生成→評估與選擇→遺傳操作→信息素更新→終止判斷→輸出最優解，具體的包括：
2.根據權利要求1所述的一種冷鏈物流車輛規劃系統，其特征在于：在所述步驟S4中，交叉操作改進如下：選取兩個或多個煙花個體作為父代，按照一定規則交換它們的部分特征，生成新的煙花個體作為子代：
3.根據權利要求1所述的一種冷鏈物流車輛規劃系統，其特征在于：在所述步驟S4中，變異操作的公式如下：
【技術特征摘要】
1.一種冷鏈物流車輛規劃系統，包括以下步驟：創建初始種群→爆炸與火花生成→評估與選擇→遺傳操作→信息素更新→終止判斷→輸出最優解，具體的包括：
2.根據權利要求1所述的一種冷鏈物流車輛規劃系統，其特征在于：在所述步驟s...
【專利技術屬性】
技術研發人員：鄭文嘉，瞿睿，李繼斌，李民，何壯麗，葉運吉，肖蓉蓉，
申請(專利權)人：昆明理工大學，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。