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近几年,伴随着共享经济而来的电动汽车分时租赁业务,因其租车的便利性与能源的清洁性,正在逐渐壮大之中。城市共享电动汽车租赁公司,在积极运营租赁业务的同时,需要面临共享电动汽车的清洁问题,以便提供更好的服务获得更高的满意度。本文研究了城市共享电动汽车清洁排程优化问题,即电动汽车需要在有限的时间窗内进行清洁服务,其中每辆电动汽车都有多个可被清洁的时间窗并对应地点信息。论文的主要工作与创新点:
(1)通过详细了解城市共享电动汽车的清洁流程,抽象出了清洁车排程的车辆路径问题(Vehicle Routing Problem,简称VRP),相比于传统的多时间窗车辆路径问题( Vehicle Routing Problem with Multiple Time Windows,简称VRPMTW),提出多个时间窗对应多个位置的概念,即多时间窗多位置的车辆路径问题。首先,在离线模式下,基于单辆清洁车情况,以最小化清洁车的行驶成本以及电动汽车的清洁成本为目标,构建了旅行商的多时间窗多位置问题(Traveling Salesman Problem with Multiple Time Windows Corresponding to Multiple Locations,简称TSPMTWML)模型,通过CPLEX验算证明模型正确性;针对大规模问题的情况,使用遗传算法与差分进化算法求解,能够在有限的时间内求得满意解。
(2)在离线模式下,基于多辆清洁车情况,以最小化清洁车总工作时间以及清洁车总数量为目标,构建了多时间窗多位置的车辆路径问题( Vehicle Routing Problem with Multiple Time Windows Corresponding to Multiple Locations,简称VRPMTWML)模型,使用双目标遗传算法求解,同时设计滚动时域法,对比两种算法结果,得出当停车场数量少,电动汽车时间窗多的情况下,滚动时域法效果优于双目标遗传算法。
(3)针对在线模式下多辆清洁车排程,对清洁车服务排程问题进行刻画。首先,讨论了在线与离线服务器(指代清洁车)相同情况,分析得出在线服务器行驶总路程为离线服务器的正无穷倍。然后,讨论了基于离线2个服务器的在线服务器数量界定,当请求任务数为k时,分析得出最多为?(k+2)/2?个服务器。最后,讨论了直线情况下,在线调度策略的服务器数量,设计了画圆策略,得出当路径直线长度为L=a+b时,服务器数量最多为[log2(a+2)/2]+[log2(b+2)/2]个。
(1)通过详细了解城市共享电动汽车的清洁流程,抽象出了清洁车排程的车辆路径问题(Vehicle Routing Problem,简称VRP),相比于传统的多时间窗车辆路径问题( Vehicle Routing Problem with Multiple Time Windows,简称VRPMTW),提出多个时间窗对应多个位置的概念,即多时间窗多位置的车辆路径问题。首先,在离线模式下,基于单辆清洁车情况,以最小化清洁车的行驶成本以及电动汽车的清洁成本为目标,构建了旅行商的多时间窗多位置问题(Traveling Salesman Problem with Multiple Time Windows Corresponding to Multiple Locations,简称TSPMTWML)模型,通过CPLEX验算证明模型正确性;针对大规模问题的情况,使用遗传算法与差分进化算法求解,能够在有限的时间内求得满意解。
(2)在离线模式下,基于多辆清洁车情况,以最小化清洁车总工作时间以及清洁车总数量为目标,构建了多时间窗多位置的车辆路径问题( Vehicle Routing Problem with Multiple Time Windows Corresponding to Multiple Locations,简称VRPMTWML)模型,使用双目标遗传算法求解,同时设计滚动时域法,对比两种算法结果,得出当停车场数量少,电动汽车时间窗多的情况下,滚动时域法效果优于双目标遗传算法。
(3)针对在线模式下多辆清洁车排程,对清洁车服务排程问题进行刻画。首先,讨论了在线与离线服务器(指代清洁车)相同情况,分析得出在线服务器行驶总路程为离线服务器的正无穷倍。然后,讨论了基于离线2个服务器的在线服务器数量界定,当请求任务数为k时,分析得出最多为?(k+2)/2?个服务器。最后,讨论了直线情况下,在线调度策略的服务器数量,设计了画圆策略,得出当路径直线长度为L=a+b时,服务器数量最多为[log2(a+2)/2]+[log2(b+2)/2]个。