考虑电量消耗率的电动汽车路径优化问题研究

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近些年,随着经济的快速发展和人口的快速增加,产业集群效应也随之加深。物流活动的重要内容之一已经逐渐变成了如何实用新流程和新技术来实现社会的全方面可持续发展。绿色物流概念应运而生。电动汽车(Electric Vehicle)是由新能源驱动的低污染交通工具,在政府出台的各项政策的扶持以及公众环境保护意识的增强下,在社会中越来越广泛使用。电动汽车在节能和环保方面优于传统车辆,巨大的潜在利益已经引起了社会公众的注意。电动汽车在公共服务领域如公共汽车、共享租车等方面已经得到了广泛的应用。此外,电动汽车也在探索其他的发展领域。城市物流具有行驶里程短、路线固定以及车辆利用率高等特点,电动汽车的基础设施(如充电服务站等)也日益完善,因此,城市物流成为了电动汽车推广的新的突破点。本文的研究内容主要是考虑电量消耗率的电动汽车路径优化问题。首先对电动汽车的路径优化问题(EVRP)进行研究分析,分析其与一般VRP问题的区别以及解决该问题的难点。其次,研究影响电池电量消耗率的相关因素,建立电量消耗率的非线性函数,在EVRP问题中将其作为约束条件进行考虑,建立考虑电量消耗率的EVRP数学模型。然后,考虑电动汽车在充电服务站点进行部分充电对充电成本的影响。本文设计了一种禁忌搜索算法和标签设置法相结合的启发式算法对模型进行求解,首先使用贪心算法构造初始解,通过禁忌搜索和标签设置法对解进行优化。通过设计动态禁忌长度和随机扰动方法来防止算法陷入局部最优解;通过设计算子池优化解的存储空间和计算时间。最后,使用JAVA实现算法,并且构造几类算例进行验证,同时使用CPLEX软件求解算例,并分析比较精确解和禁忌搜索获得解的质量和计算时间,验证算法的有效性和可行性。
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