【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及车辆路径规划的，尤其是涉及一种半开放式多车场车辆路径规划方法。
技术介绍
1、车辆路径规划问题(vehicle routing problem,vrp)作为经典的组合优化问题，具有np-hard特性，在物流配送、公共交通、导航系统等众多行业受到广泛研究。近几年，为应对规模化、协同化的物流运输网络的发展需求，半开放式多车场车辆路径规划问题(half-open multi-depot vehicle routing problem,homdvrp)成为亟需解决的关键问题。homdvrp在vrp的基础上不仅考虑了多车场，而且允许车辆在完成运输任务后选择任意车场停靠。这极大增加了问题场景的复杂度，对车辆路径规划提出了更高的要求。针对homdvrp提高车辆路径规划算法的效率和性能，对物流配送、交通运输等领域的发展具有重要现实意义。
2、与经典vrp相比，homdvrp具有更高的规划求解复杂度：多车场特性导致算法在规划路径的同时需要兼顾客户资源在车场间的分配问题，解的空间呈指数型扩大。而半开放式的路径结构则考虑了不同车场与路径的组合问题，这进一步增加了问题的复杂度。因此，homdvrp对车辆路径规划算法的优化性能及求解效率都提出了更高的要求。
3、车辆路径规划技术是指为车辆在道路网络中找到最佳行驶路径的技术。它被广泛应用于交通物流等领域，旨在通过优化算法合理规划车辆的路径，满足多个客户的需求，并在满足约束条件下优化某种目标，如最短路径、最小成本或最大客户满意度。目前，车辆路径规划算法主要分为精确算法和智
技术实现思路
1、本专利技术的目的就是为了减少局部最优，提高计算效率而提供的一种半开放式多车场车辆路径规划方法。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
3、一种半开放式多车场车辆路径规划方法，方法包括：
4、s1、获取半开放式多车场车辆路径规划问题；
5、s2、初始化混合模拟退火和回火的参数，定义初始温度t0、最终温度tend、冷却速率ψ和回火因子γ、将预退火阶段温度为当前温度tk时的马尔可夫链长度定义为定义马尔可夫链的最大长度和算法外层最大循环次数hmax，设置算法外层循环次数h和已回火次数n为0；
6、s3、生成满足约束条件的车辆路径规划方案的初始解；
7、s4、获取第一当前解c、第一当前最优解b和当前温度tk，基于第一当前解c和第一当前最优解b执行次的自适应马尔可夫链长度设置算法，输出当前解sc、当前最优解sb、马尔可夫链长度lk和有效搜索次数sk；
8、s5、若有效搜索次数sk大于0，则选择退火，并通过循环调用lk次改进的模拟退火算法更新当前解和当前最优解，得到结果当前解和结果最优解，然后执行s6；
9、若有效搜索次数sk等于0，则判断是否符合回火规则，若是，则进行回火，并调用次改进的大邻域搜索算法，更新当前解和当前最优解，得到结果当前解和结果最优解，然后执行s6，反之，将当前解sc和当前最优解sb分别作为结果当前解和结果最优解，然后执行s6；
10、s6、更新当前温度和算法外层循环次数，判断是否满足终止条件，若是则输出此时的结果当前解和结果最优解，反之，返回s4。
11、进一步地，s4的具体步骤为：
12、s41、获取第一当前解c、第一当前最优解b和当前温度tk，设置第一执行次数i、马尔可夫链长度lk和有效搜索次数sk为0；
13、s42、对第一当前解c执行扰动操作，产生第一新解n，若第一新解n小于第一当前解c，则有效搜索次数sk加1，然后执行s43，其中，执行有效搜索次数sk加1后，若第一新解n小于第一当前最优解b，则第一当前最优解b更新为第一新解n；
14、若第一新解n大于第一当前解c，且满足第一概率条件时，则有效搜索次数sk加1，然后执行s43；若第一新解n大于第一当前解c，且不满足第一概率条件，则执行s44；
15、s43、更新马尔可夫链长度lk，将第一当前解c更新为第一新解n；
16、s44、第一执行次数i加1，重复s42～s44直至第一执行次数i大于等于然后执行s45，为当前温度tk情况下的马尔可夫链长度；
17、s45、根据有效搜索次数sk更新马尔可夫链长度lk，并将此时的第一当前解c作为当前解sc，将此时的第一当前最优解b作为当前最优解sb；
18、其中，执行s3后立刻执行s4，即第一次执行s4时，将s3的初始解作为初始的当前解c0和初始的当前最优解b0，将初始的当前解c0和初始的当前最优解b0作为s41中获取的第一当前解c和第一当前最优解b，并将初始温度t0设为当前温度tk。
19、进一步地，s43中更新马尔可夫链长度lk具体步骤为：
20、将lk更新为：
21、
22、进一步地，s45中，根据有效搜索次数sk更新马尔可夫链长度lk的具体步骤为：
23、若有效搜索次数sk大于0，则将lk更新为：
24、
25、其中，ceil表示向上取整，友示马尔可夫链长度最大值；
26、若有效搜索次数sk等于0，则将lk更新为
27、进一步地，扰动操作包括客户逆序、客户0-1插入、客户1-1交换和车场变异，执行扰动操作时通过轮盘赌进行上述四种操作的选择。
28、进一步地，选择退火，并通过循环调用lk次改进的模拟退火算法更新当前解和当前最优解的具体步骤为：
29、a1、设置第二执行次数j为0，对s45输出的当前解sc作为第二当前解c2，将s45输出的当前最优解sb作为第二当前最优解b2；
30、a2、对第二当前解c2执行扰动操作，产生第二新解n2，若第二新解n2为不可行解，则重复a2，直至第二新解n2为可行解，然后执行a3；
31、a3、若第二新解n2小于第二当前解c2，则执行a4，其中第二新解n2小于第二当前解c2时，若第二新解n2小于第二当前最优解b2，则第二当前最优解b2更新为第二新解n2；
32、若第二新解n2不小于第二当前解c2，且满足第二概率条件时，则执行a4；若第二新解n2不小于第二当前解c2，且不满足第二概率条件时，执行a5；
33、a4、将第二当前解c2更新为第二新解n2；
34、a5、第二执行次数j加1，重复a2～a5，直至第二执行次数j大于等于lk此时的第二当前解c2和第二当前最优解b2分别作为结果当前解和结果最优解。...
【技术保护点】
1.一种半开放式多车场车辆路径规划方法，其特征在于，方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种半开放式多车场车辆路径规划方法，其特征在于，S4的具体步骤为：
3.根据权利要求2所述的一种半开放式多车场车辆路径规划方法，其特征在于，S43中更新马尔可夫链长度Lk具体步骤为：
4.根据权利要求3所述的一种半开放式多车场车辆路径规划方法，其特征在于，S45中，根据有效搜索次数sk更新马尔可夫链长度Lk的具体步骤为：
5.根据权利要求4所述的一种半开放式多车场车辆路径规划方法，其特征在于，扰动操作包括客户逆序、客户0-1插入、客户1-1交换和车场变异，执行扰动操作时通过轮盘赌进行上述四种操作的选择。
6.根据权利要求5所述的一种半开放式多车场车辆路径规划方法，其特征在于，选择退火，并通过循环调用Lk次改进的模拟退火算法更新当前解和当前最优解的具体步骤为：
7.根据权利要求5所述的一种半开放式多车场车辆路径规划方法，其特征在于，若有效搜索次数sk等于0，则判断是否符合回火规则，若是，则进行回火，并调用次改进的大邻域搜索算
8.根据权利要求7所述的一种半开放式多车场车辆路径规划方法，其特征在于，判断是否符合回火规则具体为：
9.根据权利要求6或7所述的一种半开放式多车场车辆路径规划方法，其特征在于，S6的更新当前温度和算法外层循环次数具体步骤为：
10.根据权利要求9所述的一种半开放式多车场车辆路径规划方法，其特征在于，S6中返回S4的具体步骤为：
...【技术特征摘要】
1.一种半开放式多车场车辆路径规划方法，其特征在于，方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种半开放式多车场车辆路径规划方法，其特征在于，s4的具体步骤为：
3.根据权利要求2所述的一种半开放式多车场车辆路径规划方法，其特征在于，s43中更新马尔可夫链长度lk具体步骤为：
4.根据权利要求3所述的一种半开放式多车场车辆路径规划方法，其特征在于，s45中，根据有效搜索次数sk更新马尔可夫链长度lk的具体步骤为：
5.根据权利要求4所述的一种半开放式多车场车辆路径规划方法，其特征在于，扰动操作包括客户逆序、客户0-1插入、客户1-1交换和车场变异，执行扰动操作时通过轮盘赌进行上述四种操作的选择。
6.根据权利要求5所述的一种半开放式多车场车辆路径规划方法，其特征在于，选...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖世昌，彭攀，黄锦汕，胡鸿韬，蒋雪，王影，
申请(专利权)人：上海海事大学，
类型：发明
国别省市：
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