融雪劑撒布車(chē)路徑選擇與優(yōu)化研究.pdf

1、我國(guó)的東北、西北、華北地區(qū)地處北溫帶，冬季降雪較多且降雪期長(zhǎng)，路面積雪、結(jié)冰嚴(yán)重影響道路交通系統(tǒng)的正常運(yùn)行，除冰雪已經(jīng)成為冬季道路養(yǎng)護(hù)工作的一項(xiàng)重要任務(wù)。冬季道路養(yǎng)護(hù)作業(yè)效率的提高和養(yǎng)護(hù)成本的降低，不僅僅依賴(lài)于先進(jìn)技術(shù)與設(shè)備的發(fā)展，同時(shí)還依賴(lài)于管理者的決策優(yōu)化?？茖W(xué)的規(guī)劃融雪劑撒布車(chē)路徑可以提高養(yǎng)護(hù)效率和降低養(yǎng)護(hù)成本，但由于道路網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性和各種約束條件的限制，依靠經(jīng)驗(yàn)積累人工安排車(chē)輛作業(yè)路線(xiàn)是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。
　　本文通過(guò)對(duì)融雪劑撒

2、布車(chē)作業(yè)情況的調(diào)查分析，將融雪劑撒布車(chē)作業(yè)路線(xiàn)規(guī)劃抽象為弧路徑問(wèn)題（Arc Routing Problem，ARP），并建立最小化作業(yè)車(chē)輛數(shù)和車(chē)輛總行駛里程的數(shù)學(xué)模型。通過(guò)路網(wǎng)轉(zhuǎn)換，將最小化作業(yè)車(chē)輛數(shù)問(wèn)題轉(zhuǎn)換為約束條件最小生成樹(shù)問(wèn)題，并采用分支定界法進(jìn)行求解；綜合考慮路網(wǎng)結(jié)構(gòu)、容量限制、負(fù)載平衡、服務(wù)連續(xù)性等因素，基于一定合理的前提和假設(shè)，本文對(duì)一般ARP模型進(jìn)行了適當(dāng)改進(jìn)及擴(kuò)充，建立了符合融雪劑撒布車(chē)作業(yè)特點(diǎn)的數(shù)學(xué)模型。ARP問(wèn)題已被

3、證明是一種NP難問(wèn)題，采用精確算法很難用于實(shí)際大規(guī)模路網(wǎng)的求解，因此本文采用改進(jìn)的遺傳算法對(duì)模型求解。在算法的初始階段利用一種新穎的染色體構(gòu)造機(jī)制形成種群；在種群的內(nèi)部進(jìn)化中，采用了局部搜索策略，加快種群的優(yōu)化進(jìn)程。在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，利用真實(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn)對(duì)比測(cè)試，找到了算法運(yùn)行的一組最佳參數(shù)配置。最后，通過(guò)算例分析對(duì)模型和算法的實(shí)用性、高效性進(jìn)行了檢驗(yàn)。算例結(jié)果表明，本文計(jì)算的最優(yōu)方案與人工安排方案對(duì)比，在總里程上節(jié)省了約8.89％，不