鄒坤

成都信息工程學(xué)院銀杏酒店管理學(xué)院 四川成都 611743

危險品物流運輸中的多目標(biāo)車輛調(diào)度優(yōu)化問題

鄒坤

成都信息工程學(xué)院銀杏酒店管理學(xué)院 四川成都 611743

綜合考慮危險品物流運輸?shù)陌踩院徒?jīng)濟性，以運輸總成本、車輛總數(shù)、人口密集區(qū)經(jīng)過數(shù)、限行區(qū)域數(shù)為目標(biāo)建立了一個多目標(biāo)優(yōu)化模型。針對模型，設(shè)計了一種改進的遺傳算法來求解問題。

危險品；車輛優(yōu)化調(diào)度；危險品運輸；多目標(biāo)

1.引言

危險品物流運輸不斷的威脅著社會環(huán)境和人類生命財產(chǎn)安全。2000年至2009年間，在美國，就發(fā)生167680起危險品運輸事故，死亡133人，受傷2784人，損失達6億4千萬美元[1]。目前關(guān)于危險品運輸車輛調(diào)度問題的研究多是從風(fēng)險分析的角度來建立模型，目標(biāo)為最小風(fēng)險[2,3]，最小最大風(fēng)險，以及最小風(fēng)險方差。在許多情況下，風(fēng)險參數(shù)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)嚴(yán)重缺乏、以及風(fēng)險參數(shù)及懲罰成本參數(shù)的準(zhǔn)確性和可靠性難以保證。此時，基于風(fēng)險分析的危險品運輸車輛調(diào)度優(yōu)化模型的可用性受到限制。

2.危險品道路運輸車輛優(yōu)化調(diào)度模型的建立

2.1 模型描述與假設(shè)

基于文章的研究內(nèi)容，作如下的假設(shè)：

1)單獨顧客對危險品的需求量不會超過每輛車的最大容量；

2)文章中只有一種車型，并且車輛容量已知；

3)每個顧客都被滿足，并且都只由一輛車來進行。

2.2 符號定義

θ：表示配送中心（i=0）；N：表示{θ}∪C；qi：顧客i對貨物的需求量；q0：貨物的運輸部門

ai：顧客i指定的最早送達時間；bi：顧客i指定的最遲送達時間；Lij：顧客i到顧客j所間隔的距離；tij：顧客i到顧客j所要行駛的時間；Tik：到顧客i的車輛k所要的總時間；

y ：由顧客i到顧客j的車輛k所涉及的押運人員數(shù)；

2.3 模型建立

建立的危險品物流運輸調(diào)度模型目標(biāo)函數(shù)為：

3.模型求解

應(yīng)用遺傳算法解決非線性0-1整數(shù)模型，具體的操作程序如下：

1）編碼及種群初始化。對于危險品運輸車輛調(diào)度優(yōu)化模型（1）-（16）隨機產(chǎn)生5個種群V1, V2,V3, V4,V5，設(shè)popsize為染色體規(guī)模，讓這5個種群都包含有popsize個染色體。

2）目標(biāo)的評價。5個種群V1, V2,V3, V4,V5的目標(biāo)函數(shù)分別為（1）-（4），先對每個種群進行個體評價，再進行相應(yīng)的排序。

3）挑選。運用賭輪盤機制，利用相應(yīng)評價函數(shù)，分別對這幾個種群進行單個的選擇：

a) 對當(dāng)前得到的這5個種群的目標(biāo)函數(shù)進行評價，再進行排序；b）前4個群體一共選出*popsize個染色體替代第5個種群中最后popsize個染色體，為最后一個種 選擇該種群中的前λj**popsize 個染色體，j=1,2,3,4。這樣就得到第5個種群來為下一代的種群。

6）結(jié)束。當(dāng)?shù)螖?shù)符合所求目標(biāo)函數(shù)時，程序運行結(jié)束并且得出結(jié)果。

4.結(jié)語

文章同時考慮危險品運輸?shù)陌踩院徒?jīng)濟性，建立了一個帶時間窗的危險品物流運輸車輛多目標(biāo)調(diào)度模型。該模型避免了風(fēng)險分析模型中事故概率等模型參數(shù)難以獲取的障礙，具有良好的使用范圍和可操作性。針對文章建立的非線性0-1整數(shù)規(guī)劃模型，設(shè)計了一種改進的遺傳算法對問題進行求解。為危險化學(xué)品配送中心進行危險品運輸提供了決策技術(shù)。

[1]Y Kang, R Batta, C Kwon. Generalized route planning model for hazardous material transportation with var and equity considerations [R]. Working paper, University at Bufalo, Bufalo, USA, 2012.

[2]E Alp. Risk-based transportation planning practice: overall methodology and a case example [J]. Information Systems and Operations Research, 1995, 33(1):4-19.

[3]高清平.基于可能-概率測度轉(zhuǎn)換的危險品運輸風(fēng)險分析[J].中國安全科學(xué)學(xué)報,2011,21(3):90-94.