第 33 卷 第 5 期
2009 年 10 月
武 汉 理 工 大 学 学 报(
交通科学
与工程版
)
Journal of Wuhan University of Technology
(
Transportation Science & Engineering)
Vol .33 No .5
Oct .2009
市 内 集 送 货 问 题 的 混 合 禁 忌 搜 索 算 法
倡
收稿日期 :2009‐05‐06
曹剑东 :男 ,29 岁 ,博士 ,主要研究领域为交通信息化和车辆动态调度算法
倡
北京市科委科技奥运专项基金项目资助(批准号 :H030630020520)
曹剑东
1)
郑四发
2)
廖雁南
3)
李 兵
2)
连小珉
2)
(交通部科学研究院
1)
北京 100029) (清华大学汽车安全与节能国家重点实验室
2)
北京 100084)
(中国南方工业汽车股份有限公司
3)
北京 100089)
摘要 :针对单程多次装卸的市内集送货问题的数学模型 ,结合 Clarke‐Wright 节约算法和 2‐opt 邻
域搜索算法设计混合禁忌搜索算法 ,给出算法初始可行解的生成策略 ,设计相应的候选集构造方
法 ,并阐述了基于均衡原理的特赦准则和动态的禁忌长度选取策略 .通过计算实例 ,说明了混合禁
忌搜索算法求解市内集送货问题的有效性 .
关键词 :集送货 ;禁忌搜索算法 ;节约算法
中图法分类号 :U492 .3 DOI :10 .3963/
j
.issn .1006‐2823 .2009 .05 .009
0 引 言
单程多次装卸的市内集送货问题来源于实际
的物流配送和集货业务 .相对于传统带回程取货
的车辆路径问题(VRPB)
[1‐2]
,该实际问题既取消
“先送后取”的限制 ,又考虑因整理车厢而产生的
多次装卸成本 ,在满足车辆载重 、容量约束及实际
路网结构的条件下 ,求使得车辆里程成本 、车辆成
本和多次装卸成本之和最小的发车车辆数 、发车
时间及各车辆的行驶路线 .
定义变量
y
ki
,x
i
j
k
和 M
i
j
如下 .
y
ki
=
1 客户 i 由车辆 k 服务
0 否则
(1)
x
i
j
k
=
1 车辆 k 从客户 i 行驶到客户
j
0 否则
(2)
M
i
j
=
1 客户
j
处整理从客户 i 收取的货物
0 否则
(3)
式中 :变量 i ,
j
和 k 的取值范围分别为 i = 1 ,2 ,
… ,N ;
j
= 1 ,2 ,… ,N ;k = 1 ,2 ,… ,N
v
.N 为所需服
务的客户数 ,N
v
为配送中心当天最多可调度的车
辆数 .设各个客户的序号为 i ,其中 i = 0 为第 i 个
点为配送中心 ,w
∨
i
表示客户 i 的送货重量 ,w
i
为
客户 i 的取货重量 ;w
∨
i
为客户 i 的送货体积 ;v
i
为
客户 i 的取货体积 ,则单程多次装卸的市内集送
货问题的数学模型可表示为如式(4) ~ (12) .
min Z
=
∑
i
∑
j
∑
k
min(d
i
j
f
)x
i
j
k
+
c
0
K
+
∑
i
(
∑
j
M
i
j
)w
i
h (4)
Subject to : v
∨
i
j
k
≤
V x
i
j
k
(5)
w
∨
i
j
k
+
w
i
j
k
≤
(1
+
α
)W x
i
j
k
(6)
∑
j
w
∨
i
j
k
-
∑
j
w
∨
j
ik
= -
w
∨
i
y
ki
(7)
∑
j
w
i
j
k
-
∑
j
w
j
ik
=
w
i
y
ki
(8)
∑
j
v
∨
i
j
k
-
∑
j
v
∨
j
ik
= -
v
∨
i
y
ki
(9)
∑
j
v
i
j
k
-
∑
j
v
j
ik
=
v
i
y
ki
(10)
∑
i
x
i
j
k
=
y
k
j
(11)
∑
j
x
i
j
k
=
y
k
j
(12)
∑
k
y
ki
=
1 (13)
ET
i
≤
t
i
≤
LT
i
(14)
式中 :式(4)为目标函数 ,运输过程中所花费的综
合运输成本达到最小 ;d
i
j
为车辆从客户 i 到客户
j
的实际行驶距离 ;
f
为里程成本系数 ;c
0
为单车
车辆成本 ;K 为使用的车辆数目 ;h 为重量成本系