时间约束下的应急物流车辆调配模型及算法研究.pdf

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1、第29卷第8期2012年8月计算机应用研究ApplicationResearchofComputersV01．29No．8Aug．2012时间约束下的应急物流车辆调配模型及算法研究邬开俊8，(兰州交通大学a．电子与信息工程学院；鲁怀伟。、b．数理与软件工程学院，兰州730070)摘要：应急物流车辆调配是一个非常重要而实际的研究课题，调配的首要条件是满足时问要求下的总费用最低。建立了满足应急时间约束下系统总费用最小的数学模型，采用一种新的基于模式搜索的变尺度混沌粒子群算法对其进行优化。算例通过与遗传算法和标准粒子群优化算法相比较，得出该算法具有更好的寻优速度

2、和寻优效率．从而证明了提出的方法的可行性和有效性。关键词：应急物流车辆调配；时闽约束；粒子群优化；模式搜索；变尺度混沌中图分类号：TP301文献标志码：A文章编号：1001—3695(2012)08-2882-04doi：10．3969／j．issn。100l—3695．2012。08．021ModelandalgorithmofemergencylogisticsvehicledistributionbasedontimeconstraintsWUKai-jun3．LUHuai—wei。(a．SchoolofElectronic＆InformationE

3、ngineering，b．School∥Physics＆SoftwareEngineering，LanzhouJiaotongUniversity，Lanzhoa730071)，China)Abstract：Emergencylogisticsvehicledistributionisaveryimportantandpracticalresearchproblem，thefirstconditionisthelowestfeestomeetthetimerequirements．ThispaperestahIlishedthemathematicmode

4、whichminimizedtotalcostwimtheemergencytimeconstraint，andproposedanewparticleswarnloptimizationwithpatternsearchandmutativescalechaostosolvetheproblem．ExampLesindicatethatthealgorithmhasmoresearchspeedandstrongeroptimizationabilitythanGAandthePSO。SOitprovesthattheproposedmethodisfe

5、asibleandeffective．Keywords：emergencylogisticsvehicledistribution；timeconstraints；particleswarmoptimization；patternsearch；muta-rivesealechaos0引言尽管当今世界对自然灾害的预报已达到相当高的水平，但是局部的、突发的自然灾害、公共卫生突发性事件(如地震、洪水、台风、食物中毒、矿井安全事故)时有发生。即使有些灾难可以预报，但是由于预报时间和发生时间间隔太短，赈灾物资很难实现其时间效应和空间效应，因此给人类的生存和社会的发展

6、构成了很大的威胁。突发性自然灾害和公共卫生事件造成大量的人员伤亡和财产损失，为了解决后续工作，必然需要大量的应急物资。应急物流车辆调配是一个重要的组成部分，是保障救援工作得以开展的基础，高效而又及时地运送应急物资可以降低生命财产的损失、防止灾难再次发生。在突发事件发生后，高效地组织应急物流车辆调配是应急工作能否开展的关键。当突发事件发生时，应急物流必须把时间作为整个系统约束的首要条件。本文建立的模型的优化目标是在满足时间约束的前提下实现系统总成本的最小化。应急物流车辆调配求解是一个典型的车辆调度组合优化的NP难题，具有很高的计算复杂性，求解随问题规模的增大

7、呈指数增长。近年来遗传算法、蚁群算法等启发式优化算法在解决这一类问题中得到了广泛应用，比如任杰等人⋯通过设置罚函数将车辆载质量约束和时间约束转换为运输成本，得到适应度函数，并从遗传编码、遗传算子、算法终止条件等方面为该问题设计了遗传算法，可以有效解决组合优化的NP难题求解时的指数爆炸现象；唐连生等人心1利用改进LF蚁群聚类模型，以节点需求未得到满足的不满意度最小和路由时间最短为优化目标，用LF蚁群聚类方法按约束条件进行聚类，最终确定车辆路由线路。这些优化算法可以有效地求出问题的最优解，但普遍存在搜索时间长、易于停滞、不能对所在的空间进行进一步搜索等问题。因

8、此构造寻优时间短、寻优效率高的优化算法，对应急物流车辆调配问题的求