时变网络条件下生鲜农产品运输车辆路径问题研究

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科技、社会的飞速发展,使得人们生活的方方面面都发生了改变。人们对生活质量的高追求,给我们的生产、生活带来了更多的挑战。生鲜农产品是人类摄取维生素等营养物质的主要来源,消费者在选购时非常关注产品的环保性和新鲜度。然而生鲜农产品普遍具有容易腐蚀质变、保存困难、产销异地的特点,这些特殊之处给农产品的物流配送带来了很多难题。再加上,在目前的城市发展中,个人汽车保有量日益增多,交通拥堵变得十分严重。在这样的情况下,如何更科学、合理的进行生鲜农产品配送车辆路径规划十分具有现实研究价值。然而纵观现有的学术成果,针对生鲜农产品配送路径的研究大多建立在静态的交通路网中,较少有学者结合实时的交通信息考虑该问题。因此,本文提出对时变网络条件下生鲜农产品配送路径的问题研究。本文主要工作包括:首先,从生鲜农产品的物流特点、车辆路径问题的组成元素、基本类型、基础模型方面梳理了相关理论,为本文的研究提供了基础;然后,结合生鲜农产品受环境影响,易腐蚀变质的特点,将配送成本划分为固定成本、行驶成本和配送损失成本三部分。在此基础上,以配送成本最小化为目标,建立常发性交通拥堵情况下生鲜农产品车辆路径问题模型,并设计合理的遗传算法对该问题进行求解;接下来,考虑存在偶发性交通拥堵的情况。通过对偶发性交通拥堵情况的介绍,说明此类情况是城市交通中的常态,值得探讨和研究。在求解过程中,将顾客节点和交叉路口引入交通网络中,每到一个节点,结合实时交通信息,运用Dijkstra算法求解该节点到下个顾客的瞬时最短路径。以此类推,直到服务完所有的顾客回到配送服务中心为止;最后,利用MATLAB编程技术,借由算例分析,先后实现了遗传算法的求解和Dijkstra算法的最短路径寻找。并通过模拟不同的时变环境,证明了“在顾客和交叉路口处更新路径”的方法是正确有效的。本文的研究结合了现实因素,考虑了瞬息万变的交通现状,所得结论能够给生鲜农产品配送的路径规划带来一定的指导和借鉴。
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