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题名考虑碳排放的危险品运输异构车辆路径问题研究
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作者
马天明
黄楚原
陈先锋
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机构
武汉理工大学安全科学与应急管理学院
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出处
《中国安全科学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期193-199,共7页
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基金
国家自然科学基金资助(52274224)
贵州省科技计划项目(黔科合支撑[2023]一般186)
湖北省自然科学基金资助(2023AFA013)。
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文摘
为满足危险品运输异构车辆路径问题(HVRP)的低碳需求,对易爆危险品运输过程中的总风险、总成本和总碳排放量进行最优化处理。首先,在模型构造阶段,改进总成本与总风险的度量方式,包括建立爆炸事故场景下考虑危险品装载量的风险量化模型,并设计一种用于惩罚成本计算的软时间窗函数,该函数可以优先减少装载量较大的车辆在客户处的等待时间;然后,在算法改良阶段从2方面改进非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ),设计一种带有改良交叉算子的混合交叉方法来提升全局搜索效率,并通过包含2个阶段的变邻域搜索(VNS)算法来提高局部搜索能力;最后,通过算例验证模型和算法的有效性。研究结果表明:相较于原始NSGA-Ⅱ,改进的算法收敛曲线下降更快,使总成本、总风险和总碳排放量3个优化目标的平均值进一步减少3.36%、12.16%和6.96%;在车辆数目有限的车队中,承运人可以通过选择不同的车辆类型对各目标产生不同程度的影响。
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关键词
碳排放
危险品
异构车辆路径问题(hvrp)
多目标优化
非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)
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Keywords
carbon emission
hazardous materials
heterogeneous vehicle routing problem(hvrp)
multi-objective optimization
non-dominant sorting genetic algorithm II(NSGA-II)
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分类号
X932
[环境科学与工程—安全科学]
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题名基于聚类的LNS算法求解异构VRP问题
被引量：2
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作者
赵雄
李琳
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机构
沈阳航空航天大学理学院
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出处
《计算机技术与发展》
2023年第9期98-104,共7页
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基金
国家自然科学基金项目(61403260)
辽宁省自然科学基金项目(2020-MS-233)
辽宁省兴辽英才计划项目(XLYC2002017)。
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文摘
该文研究了异构车辆路径问题(heterogeneous fleet vehicle routing problem,HVRP),在经典HVRP模型的基础上,设计了结合均值漂移聚类算法及大邻域搜索算法的混合求解算法(mean shift-large neighborhood search,MS-LNS)。该算法通过均值漂移聚类算法对客户集进行分类,达到减少计算量、加快算法收敛速度的效果。算法使用单链设计,结合swap邻域变换及insert邻域变换产生新式邻域变换方法,使邻域变换方法可以随机处理路径间与路径内变换。新增redistribution邻域变换,在变换后对新解检测是否存在不满足车辆载重利用率的子路径,并将其删除,达到提高车辆利用率的目的。3组仿真实验使用9组算例:实验一比较了异构与同构车辆的配送效果,验证结果表明异构车辆配送方案成本较低;实验二验证了聚类算法在不同规模客户数据中的有效性;实验三使用MD-LNS算法计算了4组算例,并与4种算法的结果进行比较,验证了在得出相近最优解的前提下,该算法能够减少算法的总体运行时间。仿真实验结果验证了模型的合理性及算法的有效性。
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关键词
异构车辆路径问题
均值漂移聚类算法
大邻域搜索算法
单链设计
redistribution邻域变换
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Keywords
hvrp
mean-shift clustering algorithm
large neighborhood search algorithm
single chain design
redistribution neighborhood search
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分类号
TP301.6
[自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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题名基于变步长多邻域搜索的异构车辆路由方法
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作者
郑继媛
张少博
王鑫
王小波
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机构
南京晓庄学院商学院
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出处
《数据采集与处理》
2025年第6期1650-1660,共11页
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基金
江苏省社会科学基金(22GLB026)。
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文摘
车辆路径规划问题是一类经典的、被证明为NP‑hard的组合优化问题,其常被应用于交通物流与智能制造领域当中。然而,这类问题通常假设车辆具有同质性,难以刻画实际场景中车辆对不同商品种类运输能力的差异。为此,本文提出一种新的异构车辆路由问题(Heterogeneous vehicle routing problem,HVRP),通过引入商品种类属性与车辆运输能力约束,构建了描述车辆‑订单匹配关系的整数规划模型,目标为最小化总运输距离。通过车辆类型对于商品种类的运输能力实现了车辆对客户可服务关系的形式化描述。为实现HVRP的高效求解,提出了变步长多邻域搜索(Variable step multi‑neighborhood search,VSMNS)算法,并设计了路径编码与链表结合的解表示方法。最后,将VSMNS与遗传算法、混合遗传算法与人工蜂群算法在15个测试案例上进行对比实验。实验结果表明,VSMNS不仅在解质量上取得了优异的表现,且随问题规模的增大,算法性能优势更加显著。消融实验进一步验证了算法中的各个组件的作用,显示了所设计的局部算子的先进性。
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关键词
异构车辆路由问题
整数规划
邻域搜索
启发式
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Keywords
heterogeneous vehicle routing problem(hvrp)
integer programming
neighborhood search
heuristics
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分类号
TP301.6
[自动化与计算机技术]
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