时变特性下考虑充电排队时间的电动车路径优化

摘要

为解决电动车物流配送过程中因充电站容量有限,车辆可能需要排队才能充电的问题,综合考虑车辆装载量、电池容量、充电站服务能力、客户服务时间窗、随时间变化的充电站排队时间等约束条件,构建了混合整数规划模型。首先,将一天划分为不同时间段,将充电站车辆到达强度用阶跃函数表示,以此描述充电站车辆排队等待时间的时变特性;其次,为求解该模型,设计了一种自适应大邻域搜索算法(ALNS),提出了相应的初始解生成规则和邻域搜索算子;最后,参照Solomon案例设计了小型、中型、大型算例,用Gurobi求解器和ALNS算法求解算例,Gurobi求解器得到的精确解用于验证ALNS算法的有效性,算例结果证明了ALNS算法有良好的求解结果和收敛性。通过对充电站车辆排队时间对车辆配送路径的影响进行研究,结果表明,较长的排队时间会导致使用车辆数增加,车辆充电时间会选择在整个车辆配送路径的后半段。