动态满载车辆调度问题研究

【摘要】：车辆调度问题是交通运输和物流企业进行货物运输或物流配送的核心内容，对其的优化研究有助于实现车辆的合理运输，降低物流系统成本。在实际的调度过程中，由于各种因素的不确定性，尤其是客户需求、天气、道路拥挤程度等影响因素的变化，需要对车辆的行驶路线进行实时调整。信息技术、物联网的快速发展，又为动态车辆调度提供技术支持和实施的可能性，使得对基于实时信息动态车辆调度问题的研究具有重要的理论创新和工程应用价值。 本论文在大量查阅、分析国内外相关资料的基础上，对基于实时信息的满载车辆动态调度问题进行描述，并系统地分析了包括路网状况、车辆及驾驶员状况、客户需求信息的环境影响因素，讨论了系统内部各变量以及它们间的关系、目标。设计了包括信息子系统、数据库子系统、离线调度子系统、在线调度子系统等组成的动态满载车辆调度系统，对各个子系统的功能、各子系统间关系及其与道路、客户等的实时信息有效衔接、动态网络车辆调度系统功能的实现进行了简述。 本论文采用离线子系统确定初始满载车辆调度方案即调度计划，采用在线子系统对客户需求变化、道路网络路阻信息变化时的实时满载车辆调度方案进行在线调整，建立了各个子系统相应的数学模型，并给出各自的求解算法：前者在调度前根据历史数据和客户提前发出的请求，采用改进的蚁群算法对离线子系统模型进行优化求解，确定初始调度方案即满载车辆调度计划；后者在调度实施过程中，根据实时的客户需求和道路信息，结合网络路由的思想方法对在线子系统模型进行优化求解，实时调整车辆的行驶路线。 本论文研究城际（或城乡）间的满载车辆调度问题，分别对路阻变化、客户需求与路阻同时变化情况下的该问题进行了仿真试验。结果表明：该研究方法能够使车辆选择最短路径行驶，最大限度地利用在途车辆满足动态变化的客户需求，减少派车数量，节约运输成本，减少环境污染。由此证明了该研究理论方法的可行性与有效性。