【技术实现步骤摘要】
本申请属于调度作业，尤其涉及一种物流场站内车辆路径与作业排队联合调度的方法。
技术介绍
1、在港口、堆场、厂区等内部作业相对独立的物流场站，通常面临着车辆路径优化与作业排队调度难以协同的问题，单一的车辆路径方案容易因作业排队不合理导致作业延误甚至总体方案不可行，单一的作业排队调度因无法确认车辆的到达时序导致调度模糊低效甚至整体计划无效。
2、如图1所示，在路径方案中，两辆车从起点出发同时前往同一作业场执行相应的作业任务，车辆1执行任务1和3，车辆2执行任务2。由于作业场的作业能力和设施设备容量有限，同一时刻只能进行一项作业，则必须有一辆车进行排队等候。在调度方案中，车辆2先排队，待车辆1执行完任务1后，开始执行任务2，此时，车辆1需排队等候，直到车辆2执行完任务2后，开始执行任务3。每个作业任务都有对应的作业时间窗口，若存在车辆路径规划方案不合理或作业排队调度计划不合理，容易导致作业任务不能按时完成，从而影响后续的作业任务执行和整个园区物流系统的稳定运行。由此可见，目前物流场站存在物流作业效率低的问题。
技术实现思路
1、本申请实施例提供了一种物流场站内车辆路径与作业排队联合调度的方法，可以解决物流场站的物流作业效率低的问题。
2、本申请实施例提供了一种物流场站内车辆路径与作业排队联合调度的方法，包括：
3、获取物流场站内各车辆的容量以及物流场站内各作业任务的属性信息；属性信息包括货运量、时长、服务时间窗、位置和作业场归属关系；
4、
5、在求解器中建立由调度目标函数和调度约束条件构成的混合整数线性规划模型；
6、将各车辆的容量、各作业任务的属性信息输入求解器，在求解器中对混合整数线性规划模型进行求解，得到物流场站内所有作业任务与所有车辆的匹配方案、所有车辆的车辆路径以及所有作业任务执行的时序调度方案；
7、按照所有作业任务与所有车辆的匹配方案、所有车辆的车辆路径以及所有作业任务执行的时序调度方案，对物流场站内的车辆和作业任务进行联合调度。
8、可选的，调度目标函数为：
9、
10、其中，λ1表示单位距离成本，a表示弧集，a＝{(i,j)|i,j∈n}，n表示点集，n＝{0}∪o∪{n+1}，0表示起点，n+1表示终点，n表示物流场站内作业任务的总数，o表示任务集合，o中的n个点与n个作业任务一一对应，xij在车辆经过弧(i,j)∈a时为1，否则为0，dij表示弧(i,j)的距离，λ2表示单位时间成本，表示车辆开始执行点i∈n对应的作业任务的时刻，ti表示车辆到达点i∈n的时刻。
11、可选的，调度约束条件包括：作业任务访问约束条件、车辆装载约束条件、车辆行驶约束条件、作业任务执行约束条件、车辆时间约束条件、车辆到达约束条件、车辆出发约束条件、变量约束条件。
12、可选的，作业任务访问约束条件为：
13、
14、可选的，车辆装载约束条件为：
15、
16、
17、其中，ui表示车辆到达点i∈n处的装载量，qi表示点i∈n对应的作业任务的货运量，q0＝qn+1＝0，q表示车辆的装载容量，uj表示车辆到达点j∈n处的装载量。
18、可选的，车辆行驶约束条件为：
19、
20、其中，zik在作业任务i由车辆k服务时为1，否则为0，z0k在车辆k是从起点出发时为1，否则为0，z(n+1)k在车辆k回到终点时为1，否则为0，k表示车辆集合，xi0在车辆经过弧(i，0)时为1，否则为0，x(n+1)i在车辆经过弧(n+1，i)时为1，否则为0，zjk在作业任务j由车辆k服务时为1，否则为0，x0i在车辆经过弧(0，i)时为1，否则为0，x0j在车辆经过弧(0，j)时为1，否则为0。
21、可选的，作业任务执行约束条件为：
22、
23、其中，[bi,ei]表示点i∈n对应的作业任务的服务时间窗。
24、可选的，车辆时间约束条件为：
25、
26、其中，si表示车辆在点i∈n对应的作业任务的执行时间，s0＝sn+1＝0，tij表示弧(i,j)的行驶时间，tj表示车辆到达点j∈n的时刻，en+1表示调度周期的结束时间。
27、可选的，车辆到达约束条件为：
28、
29、
30、其中，wij在车辆执行点i∈n对应的作业任务先于点j∈n对应的作业任务时为1，否则为0，wji在车辆执行点j∈n对应的作业任务先于点i∈n对应的作业任务时为1，否则为0，表示车辆开始执行点j∈n对应的作业任务的时刻，c表示作业场集合，oc表示属于作业场c∈c的任务集合。
31、可选的，车辆出发约束条件为：
32、
33、xii＝wii＝0
34、其中，t0表示车辆到达起点的时刻，表示车辆离开起点的时间，xii在弧(i，i)被访问时为1，否则为0，wii在作业任务i在作业任务i前执行时为1，否则为0；
35、变量约束条件为：
36、
37、本申请的上述方案有如下的有益效果：
38、在本申请的实施例中，通过获取物流场站内各车辆的容量以及物流场站内各作业任务的货运量、时长、服务时间窗、位置和作业场归属关系，并以最小化车辆行驶距离和排队等候时间成本为目标构建目标函数和调度约束条件，然后再求解器中建立由调度目标函数和调度约束条件构成的混合整数线性规划模型，并将各车辆的容量、各作业任务的货运量、时长、服务时间窗、位置和作业场归属关系输入求解器对混合整数线性规划模型进行求解，得到物流场站内所有作业任务与所有车辆的匹配方案、所有车辆的车辆路径以及所有作业任务执行的时序调度方案，最终基于这些求解得到的方案对物流场站内各车辆和各作业任务进行联合调度。其中，由于本申请能基于物流场站内车辆和作业任务的实际情况实现对车辆路径与作业排队的联合调度，因此本申请能确保作业任务执行和整个园区物流系统的稳定运行，提升物流场站的物流作业效率。
39、本申请的其它有益效果将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
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1.一种物流场站内车辆路径与作业排队联合调度的方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调度目标函数为：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述调度约束条件包括：作业任务访问约束条件、车辆装载约束条件、车辆行驶约束条件、作业任务执行约束条件、车辆时间约束条件、车辆到达约束条件、车辆出发约束条件、变量约束条件。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述作业任务访问约束条件为：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述车辆装载约束条件为：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述车辆行驶约束条件为：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述作业任务执行约束条件为：
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述车辆时间约束条件为：
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述车辆到达约束条件为：
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述车辆出发约束条件为：
【技术特征摘要】
1.一种物流场站内车辆路径与作业排队联合调度的方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调度目标函数为：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述调度约束条件包括：作业任务访问约束条件、车辆装载约束条件、车辆行驶约束条件、作业任务执行约束条件、车辆时间约束条件、车辆到达约束条件、车辆出发约束条件、变量约束条件。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述作业任务访问约束条件为：
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【专利技术属性】
技术研发人员：张得志，周赛琦，周理昆，周少宇，符宏葵，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：
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