时间依赖型绿色车辆路径问题研究

摘要

城市配送系统中考虑交通拥堵和环境污染车辆路径问题的时间依赖性体现在:不同道路拥堵程度下车辆运行速度不同,则不同出发时间对应的运输总时间也不同,导致运输成本和造成的环境污染也有较大差异.因此,本文提出一个时间依赖型绿色车辆路径模型,通过优化运输路径和出发时间降低运输成本、减少环境污染.模型的目标函数最小化包括油耗成本在内的运输总成本,其中,车辆油耗的度量基于综合模式排放模型,其创新之处在于,定义了允许车辆在节点处等待的情形,使车辆选择合适的时间出发以规避拥堵,即通过优化车辆路径以及路径上各节点处的出发时间寻求成本最优的运输方案.本文提出嵌套遗传算法求解模型,外层遗传算法优化路径,内层遗传算法优化路径上各节点处的车辆出发时间.并通过响应面分析法(RSM)调试算法关键参数,得到适用于模型的最佳参数搭配,算法性能测试结果表明了本文算法的高效性.本文基于污染-路径问题实验数据库进行数值实验,结果证明,允许车辆在客户处等待并选择合适时间出发,可以在一定程度上降低燃油消耗和总成本.此外,目标函数中引入油耗要素,可以有效降低决策方案的燃油消耗,减少环境污染.