考虑不确定电量消耗和充电站排队的纯电动车城市物流配送路径优化

基本信息
批准号:71601024
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:15.00
负责人:张姝
学科分类:
依托单位:重庆大学
批准年份:2016
结题年份:2019
起止时间:2017-01-01 - 2019-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:李勇,周宇,万丽娟,邓杰,刘沙沙,邵钟钰
关键词:
能量消耗排队城市物流纯电动车车辆路径问题
结项摘要

While air pollution being a major issue in the country, the government is paying more attention to the usage of green vehicle. Given the incentives from government, delivering goods via electric trucks in cities becomes a trend in logistics practices. The routing and charging plans of electric vehicles depend on several factors that will dynamically change along the trip. However, previous studies in this area are limited and only focus on deterministic electric vehicle routing problems. In this project, we propose to study a stochastic electric vehicle routing problem with multiple vehicles, time windows and limited vehicle freight capacities. The consumption rate of energy is uncertain and affected by several factors, and the electric vehicle may need to be recharged on route. We address the problem from the following aspects. First, we consider that the battery level of the vehicle is affected by several factors (such as the temperature, vehicle load, and how the vehicle is being driven) and will decrease stochastically. Second, we consider the situation that the vehicle may need to wait in a queue to get charged at a station. Because the charging time of other vehicles in the queue depends on their remaining battery level, which is uncertain, the waiting time for the vehicle in the queue is uncertain. Third, we take into account the traffic condition while routing the electric vehicles. We model the above problems via stochastic programming and dynamic programming models. We focus on developing heuristics methods as well as approximate dynamic programming algorithms to solve the problems. To test the effective of our modeling and solution approaches, we run computational experiments and conduct field studies in collaborative logistics corporations.

随着我国空气污染问题的日益凸显,国家对新能源汽车的重视程度不断提高。在相关政策的支持下,将纯电动轻卡汽车用于城市配送成为物流行业发展的新趋势。本项目研究纯电动车在城市物流配送中的路径优化问题,以多车辆、带顾客时间窗、受车载容量限制、配送中途需要补电的路径问题为基础,考虑纯电动车在配送过程中的电量消耗受多种不确定因素影响、充电站排队、以及动态变化的交通网络状况。首先研究当纯电动车电量消耗受车辆行驶速度、环境温度、载重量、道路状况等多种因素影响,电池电量呈非线性变化时的物流配送路径优化;然后在此基础上考虑纯电动车需要在充电站排队充电,且排队等待时间不确定的情况;最后加入对实时交通网络状况的考虑。本项目拟对以上问题建立随机规划模型和动态规划模型,设计启发式算法和近似动态规划算法求解,通过计算机仿真来验证算法的有效性,进行案例分析,将研究结果应用于企业的实际运营中。

项目摘要

本项目研究考虑不确定电量消耗和充电站排队的纯电动车城市物流配送问题。在具体实施过程中,主要完成以下问题的研究:1)电量消耗受不确定因素影响的纯电动车路径优化问题;2)充电站排队且排队时间不确定的纯电动车路径优化问题;3)考虑交通拥堵收费的多车型车辆路径优化问题;4)车辆时空轨迹数据的挖掘问题。项目团队为这些问题建立了具有针对性的随机规划模型和混合整数规划模型,并基于模型设计了高效的求解算法,包括近似动态规划算法、混合滚动近似动态规划算法、两阶段启发式算法、基于禁忌搜索的LANCOST算法等。我们通过仿真实验展示了所设计算法的优异性能。项目期间共发表(含录用)6篇SCI/SSCI索引论文,其中部分论文发表在知名的国际期刊上,如《Transportation Science》、《European Journal of Operational Research》、《Networks》等。项目组共有5人次参加国际顶级会议并作报告,共培养博士生3名。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

低轨卫星通信信道分配策略

低轨卫星通信信道分配策略

DOI:10.12068/j.issn.1005-3026.2019.06.009
发表时间:2019
2

城市轨道交通车站火灾情况下客流疏散能力评价

城市轨道交通车站火灾情况下客流疏散能力评价

DOI:
发表时间:2015
3

一种改进的多目标正余弦优化算法

一种改进的多目标正余弦优化算法

DOI:
发表时间:2019
4

一种加权距离连续K中心选址问题求解方法

一种加权距离连续K中心选址问题求解方法

DOI:
发表时间:2020
5

学术型创业企业发展路径探讨

学术型创业企业发展路径探讨

DOI:10.3969/j.issn.1002-5863.2016.15.045
发表时间:2016

相似国自然基金

1

考虑交通限行约束的绿色城市物流配送多能源车辆路径优化研究

批准号:71701107
批准年份:2017
负责人:陈萍
学科分类:G0102
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
2

考虑充电站选址和容量限制的电动物流车辆路径问题研究

批准号:71901177
批准年份:2019
负责人:薛力
学科分类:G0102
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
3

随机时变网络环境下的物流配送路径优化问题研究

批准号:71001079
批准年份:2010
负责人:段征宇
学科分类:G0102
资助金额:17.70
项目类别:青年科学基金项目
4

考虑同步的车辆路径优化问题研究

批准号:71571077
批准年份:2015
负责人:秦虎
学科分类:G0102
资助金额:49.30
项目类别:面上项目