多目标应急物流双向配送的关联反馈模型仿真_谭印.pdf

基金项目:广西高等教育本科教学改革工程项目(2020JGB193);广西职业教育教学改革重点项目(GXGZJG2020A042)收稿日期:2022-04-15 第 40 卷 第 4 期计 算 机 仿 真2023 年 4 月 文章编号:1006-9348(2023)04-0134-05多目标应急物流双向配送的关联反馈模型仿真谭 印1,朱芸芸2,苏雯洁1,魏铭辛1(1.桂林电子科技大学(北海校区)计算机工程学院,广西 北海 536000;2.桂林电子科技大学(北海校区),广西 北海 536000)摘要:为了能够及时将物品输送至目的地,尽量避免紧急事件带来的负面影响,提出基于关联反馈的多目标应急物流双向配送方法。分析受灾区域路段的可通行性,考虑多影响因素下的应急物流配送路段相对长度,基于 ANP 理论构建关联反馈结构模型,并利用模型对应急物流双向配送的难易程度展开分析,计算多影响因素的权重系数,基于计算结果获取应急物流配送路径当量长度;再以此建立应急物流配送模型,通过上述模型制定合理的配送方案,从而实现多目标应急物流双向配送。实验结果表明,通过对所提方法开展配送总线路长度对比测试、平均耗时对比测试,验证了上述方法的有效性。关键词:关联反馈;多目标应急物流;双向配送;配送效率中图分类号:TP391 文献标识码:BSimulation of Correlation Feedback Model of Multi-ObjectiveEmergency LogisticsTAN Yin1,ZHU Yun-yun2,SU Wen-jie1,WEI Ming-xin1(1.College of Computer Engineering,Guilin University of Electronic Technology,Beihai Guangxi 536000,China;2.Guilin University of Electronic Technology,Beihai Guangxi 536000,China)ABSTRACT:In order to ensure timely delivery and avoid the negative impact of emergencies,this paper puts for-ward a bidirectional distribution method of multi-objective emergency logistics based on relevance feedback.At first,we analyzed the trafficability of road sections in the afflicted areas and considered the relative length of emergency lo-gistics distribution sections under multiple factors,and then build an associative feedback model based on ANP theo-ry.Moreover,we used this model to analyze the difficulty of bidirectional distribution,and then calculated the weightcoefficients of multiple factors.On this basis,we calculated the equivalent length of the distribution route.Further-more,we built an emergency logistics distribution model and formulated a reasonable distribution scheme,thus a-chieving the two-way distribution of multi-objective emergency logistics.Experimental results show that the effective-ness of the proposed method is verified by the comparison test of distribution line length and average time consump-tion.KEYWORDS:Relevance feedback;Multi-objective emergency logistics;Two-way distribution;Distribution effi-ciency;ANP theory1 引言针对严重的突发事件,应急物流的双向配送是一种必不可少的特殊物流活动1,2。但因环境的复杂及应急物流规划的不成熟,导致应急物流配送效果还存有欠缺。因而如何在自然灾害及突发事故中有效、合理地配送应急物流3,是保证人们能够及时获取应急物资,保障人们生命安全的重要问题,为此需要对应急物流双向配送展开详细分析。王勇4等人提出基于时间窗和温度控制的生鲜商品物流配送优化方法,该方法通过构建物流成本模型及损失模型,获取车辆对物流运送时的运输成本、惩罚成本及损失系数等,考虑到客户空间未知条件,全局搜索物流配送,并将该方法与其它算法进行对比分析,根据最终敏感度分析结果,获取最佳物流配送方案,实现物流配送,该方法构建的模型431不够完善,存在配送平均耗时高的问题。李存兵5等人提出基于精英自适应遗传聚类算法的烟草物流配送优化研究方法,该方法为了能够有效完成物流配送,首先构建了物流系统配送优化模型,与聚类算法相结合,将其初始解用作遗传算法中的初始种群,根据物流配送时间方差,提出精英自适应遗传聚类算法,利用该算法对物流进行配送,使物流配送区域均匀,能够更加快速、有效地实现配送,该方法构建的模型不够稳定,存在总线路较长的问题。吴亮然6等人提出基于车辆配送线路的区域协同配送方法,该方法首先建立车辆物流配送网络,根据周边区域信息设定车辆配送线路,并及时调整该路线,从而得出物流最佳配送线路。以此为基础取得物流订单分布情况,采用遗传算法对不同区域的物流开展区域协同配送,从而实现物流的整体配送,该方法获取的配送线路距离较长,导致该方法存在配送效率低的问题。为了解决上述方法中存在的问题,提出基于关联反馈的多目标应急物流双向配送方法。2 多目标应急物流双向配送效率影响因素分析2.1 路段可通行性分析车辆的应急物流配送系统具备延迟性及反馈性,针对这一动态特性分析影响车辆多目标应急物流双向配送的主要因素7,为多目标应急物流双向配送奠定重要信息基础。多目标应急物流双向配送关键因素主要有:物资配送管理、库存管理、延迟管理等。应急物资向受灾地区配送时,往往会因为自然环境的影响导致运输路径不合理,影响应急物流的配送效率,所以应急物资配送时,选取最优、最短的配送路径是应急物流双向配送的首要原则。考虑到上述影响因素,同时,考虑受灾区域所受灾害的程度不同,将运输路径主要分成以下类型8:1)理想型运输路段理想型运输路段通常仅受到较少的灾害影响或完全没有受到影响,是多种路径中应急物流运输耗时最短、运输相对安全的一条路段,是灾害地区应急物流配送的首要选择。2)可行性运输路段当受灾程度严重,不存有理想型运输路段时,就选取可行性运输路段。该路段的长度相较于理想型运输路段来说较长,受到的损坏较大或路段长度较长,是灾害地区应急物流配送的次要选择。3)不可运输路段此条路段在多目标应急物流双向配送中不可选择,因为该路段受到灾害影响而破坏严重,车辆不能在该路段运行。或由于路段的损毁,对该路段修复的时间不能满足时间窗限制,是灾害地区应急物流配送中不可选取的一条路段。2.2 道路运行影响因素权重通过道路可通行性分析可知,道路可通行的难易度程度决定着道路通行难易系数,其难易系数与车辆运输速度、运行时间成反比。为了能够有效分析影响车辆运输速度的多种因素,需要对道路运行难易度系数进行确定。因而利用ANP 理论9,10构建基于关联反馈的结构模型,从路段长度、损毁程度、安全因素三个方面确定多目标应急物流双向配送影响因素的相应权重。1)构建模型以深入解析道路通行难易度影响因素为主,得知灾害区域的道路会受到九个主要因素影响。为了能够有效地分析道路通行难易度影响指标,以 ANP 理论为主,建立关联反馈结构模型,从而显示出灾难区域道路通信难易程度。建立的关联反馈结构模型如图 1 所示。图 1 关联反馈结构模型2)构建矩阵根据图 1 建立的模型,对各个结构层次的多种因素重要性进行比较,组建矩阵,如表 1 所示。表 1 影响因素等级划分及标度含义标度两指标相比,重要程度相同1两指标相比,前者重要性较高3两指标相比,前者重要性明显较高5两指标相比,前者比后者重要性更高7两指标相比,前者比后者重要性极端重要9获取两指标相邻判断中间值2、4、6、8当指标 i 与 j 的重要性为 ij,那么 j 与 i 的重要性为 ij=1/ij以上标度的倒数 根据表 1,分别对比道路通行难易度 P、路段损毁度 R1、安全因素 R2、道路条件 R3的重要性,从而构建出判断矩阵。PR=113231312131|,R1T=114154112521|,R2T=121512115551|,R3T=131313115351|(1)531式中,PR 标记为 P 的判断矩阵,R1T 标记为路段损毁度的判断矩阵,R2T 标记为安全因素判断矩阵,R3T 标记为道路条件判断矩阵。3)计算道路通行难易权向量及一致性检验计算判断矩阵 PR 的重要性权值及标度WP-R=(0.2493,0.5862,0.1524)T,CR=0.0421 0.1(2)式中,WP-R标记为矩阵 PR 的权值,CR 代表标度,T 代表时刻。计算判断矩阵 RT 的重要性权重及标度WR1-T=(0.0985,0.3321,0.5632)T,CR=0.0213 0.1WR2-T=(0.1654,0.2231,0.6321)T,CR=0.0321 0.1WR3-T=(0.2315,0.1035,0.6271)T,CR=0.0223 0.1|(3)4)基于上述计算结果,获取对象层对目标层造成的重要性影响权值 wi。通过上述获取结果计算多目标应急物流双向配送路径的当量长度11,12。计算的双向路段通行难易度系数为=Ti=1(wimi)(4)式中,表述双向配送道路难易度系数,mi标记为对 i 个影响因素无量纲化后的值。而在多目标应急物流配送过程中,可通行道路较多,设置所有可通行路段为 pi,在 pi中包含 n 条路径,那么当前多目标应急物流双向配送路径当量长度 Li即为Li=nk=1LEk,Ek P(5)式中,k 标记为路径条数,Ek标记为第 k 条路段。通过确立多目标应急物流双向配送效率关键因素,考虑多影响因素的应急物流配送路段相对长度,构建基于 ANP理论的关联反馈结构模型,利用该模型分析多目标应急物流双向配送难易程度,从中取得多影响因素权重系数,并计算出多目标应急物流双向配送道路难易度系数,获取配送路径当量长度。3 多目标应急物流双向配送根据上述获取的多目标应急物流双向配送路径当量长度,建立应急物流配送数学模型,实现多目标应急物流双向配送。构建应急物流模型有助于出现突发事件后,物流能够有序运作。应急物流系统13在运作时首先要保证物资的充足,并在充分考虑多影响因素后利用建立的应急物流模型制定多种合理的配送方案,以此使得物资可以及时配送,而制定的配送方案则需要实行应急评估,以此总结出配送方案实现完美配送,并根据配送结果适当进行调整,从中得出最佳应急物流配送方案。建立的应急物流响应模型如图 2 所示。将上述获取的多目标应急物流双向配送路径当量长度图 2 应急物流响应模型设定为约束条件,制定出最佳车辆双向配送