融雪劑撒布車路徑選擇與優(yōu)化研究.pdf

1、我國的東北、西北、華北地區(qū)地處北溫帶，冬季降雪較多且降雪期長，路面積雪、結冰嚴重影響道路交通系統(tǒng)的正常運行，除冰雪已經(jīng)成為冬季道路養(yǎng)護工作的一項重要任務。冬季道路養(yǎng)護作業(yè)效率的提高和養(yǎng)護成本的降低，不僅僅依賴于先進技術與設備的發(fā)展，同時還依賴于管理者的決策優(yōu)化?？茖W的規(guī)劃融雪劑撒布車路徑可以提高養(yǎng)護效率和降低養(yǎng)護成本，但由于道路網(wǎng)絡的復雜性和各種約束條件的限制，依靠經(jīng)驗積累人工安排車輛作業(yè)路線是無法實現(xiàn)的。
　　本文通過對融雪劑撒

2、布車作業(yè)情況的調查分析，將融雪劑撒布車作業(yè)路線規(guī)劃抽象為弧路徑問題（Arc Routing Problem，ARP），并建立最小化作業(yè)車輛數(shù)和車輛總行駛里程的數(shù)學模型。通過路網(wǎng)轉換，將最小化作業(yè)車輛數(shù)問題轉換為約束條件最小生成樹問題，并采用分支定界法進行求解；綜合考慮路網(wǎng)結構、容量限制、負載平衡、服務連續(xù)性等因素，基于一定合理的前提和假設，本文對一般ARP模型進行了適當改進及擴充，建立了符合融雪劑撒布車作業(yè)特點的數(shù)學模型。ARP問題已被

3、證明是一種NP難問題，采用精確算法很難用于實際大規(guī)模路網(wǎng)的求解，因此本文采用改進的遺傳算法對模型求解。在算法的初始階段利用一種新穎的染色體構造機制形成種群；在種群的內部進化中，采用了局部搜索策略，加快種群的優(yōu)化進程。在實驗環(huán)節(jié)，利用真實數(shù)據(jù)進行了大量實驗對比測試，找到了算法運行的一組最佳參數(shù)配置。最后，通過算例分析對模型和算法的實用性、高效性進行了檢驗。算例結果表明，本文計算的最優(yōu)方案與人工安排方案對比，在總里程上節(jié)省了約8.89％，不