技术摘要：
本发明实施例涉及一种基于物资配载和路径优化电力物资配送方法及系统，通过满足配送物资的放置方向、安全防撞距离、不匹配货厢型式、完全切割面、预留物资捆绑固定空间等多种约束条件，结合运输车型的单位体积运输成本以及收发货站点的最大可通行车型信息选择运输成本  全部
背景技术：
在电力行业发展过程中，电力物资配送管理和优化直接关系到电力企业的生产运 行成本和供应链协同运作水平，对电力物资物流配送业务进行科学的管理，有利于电力企 业提高运力资源利用效率，达到供应链管理降本增效的目标。 在物资配送的生产活动中，科学高效的货物装箱配载策略能提高运输车辆货厢的 空间利用率，合理减少整体运力资源的投入规模；动态优化的配送路径能降低总体配送里 程，同时还能最大化利用运输车辆的载货空间，在电力物资配送管理工作中科学、高效、动 态的物资配载和配送路径规划能提高运输车辆货厢的空间利用率、减少运输车辆的配送里 程，从而降低整体物流配送成本。 现有针对物流行业的货物装箱配载，通常只考虑物资配载是否超重或是否超过货 厢的最大可装载容积，而不考虑电力物资的实际尺寸及电力物资的特性，对收发货站点可 最大可通行车型也不作限制，因此限制了部分电力物资配送作业的业务可实操性。电力物 资在配载及实物装车时，物资的外形尺寸不可忽略，物资的特殊属性也很重要，对物资配载 工作具有较大的影响，进而影响到配送路径是否能够合并。 现有C-W节约启发式算法在对运输车辆进行配送路径规划时，只考虑物资配载是 否超过运输车辆的最大限载质量，而不考虑物资尺寸、特性等条件，在实际配送业务中，收 发货站点可能由于所处的地理位置、路桥承重限制、当地道路通行能力有限等方面的原因， 对可通行运输车辆的最小转弯半径、整车长度及总质量均有所限制，因此不仅需要考虑发 货站点的可通行车型外，还需要重点考虑收发货站点允许通行的最大运输车型，在运输车 辆配送路径规划中对配送路径进行合并的时候，不仅要考虑最大节约里程合并所节约的里 程，还需要考虑总物流配送成本。而现有的Packing启发式算法不考虑多发货站点发车、多 收发货站点收货，收发货站点有最大可通行车型限制等多种约束条件，因此造成不能高效、 动态地安排大规模电力物资需求下的配送作业，造成运力资源无法最大化利用，增加电力 企业的生产运行成本。
技术实现要素：
本发明实施例提供了一种基于物资配载和路径优化电力物资配送方法及系统，用 于解决现有电力物资配送管理工作中不能高效、动态地计算物资配载与规划配送路径，导 致运输车辆货厢的空间利用率低且整体物流配送成本高的技术问题。 为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案： 一种基于物资配载和路径优化电力物资配送方法，包括以下步骤： S1.获取所有运输车型的单位体积运输成本、所有配送物资及其收发货站点，所述 5 CN 111598341 A 说　明　书 2/12 页 收发货站点包括最大可通行车型信息； S2.对所有所述配送物资进行处理，得到所有所述配送物资的优先级别、并排属性 和自堆叠属性；根据所述收发货站点对所有所述配送物资进行分类，得到每个所述收发货 站点的需配送物资； S3.根据每个所述收发货站点的最大可通行车型信息在所有的所述运输车型中筛 选出每个所述收发货站点的运输车型集合，并得到对应的待配载物资车辆集合；对每个所 述收发货站点中的需配送物资根据优先级别进行排序，得到待装车物资； S4.将待装车物资采用Packing启发式算法在待配载物资车辆集合中按运输车型 单位体积运输成本从低到高依次进行物资配载，物资配载过程持续进行，直至待装车物资 全部配载完毕； S5.若每所述收发货站点的运输车辆中出现一辆未满载配送物资的运输车辆，则 对两两所述收发货站点中未满载运输车辆的配送物资进行优化组合，得到经优化组合后运 输车辆的车型及其配送路径； 其中，所述配送物资的并排属性为运输车辆装载的配送物资旁装载同一属性的物 资或不同属性的物资需要预留捆绑固定操作空间，所述配送物资的物资自堆叠性是指相同 包装规格、包装形式、允许堆叠的物资才能叠放；待装车物资包括优先级高的待装车物资先 装车。 优选地，在所述S2中，还包括所述配送物资是否限制运输车型的优先级别；其中， 限制运输车型的配送物资优先级高，不限运输车型的配送物资优先级低。 优选地，在所述S4中，对待配载物资车辆进行物资配载之前，该基于物资配载和路 径优化电力物资配送方法还包括根据待装车物资的外形规格、优先级别，以及运输车型的 单位体积运输成本在待配载物资车辆集合中筛选出首辆待配载物资车辆，并将待装车物资 采用Packing启发式算法在所述首辆待配载物资车辆进行物资配载。 优选地，若所述首辆待配载物资车辆已装满待装车物资，还有剩余待装车物资，该 基于物资配载和路径优化电力物资配送方法还包括： 所述剩余待装车物资按照运输车型的单位体积运输成本从低到高依次在所述待 配载物资车辆集合中筛选出第二辆待配载物资车辆进行物资配载，若所述第二辆待配载物 资车辆亦装满所述配送物资，则重复上述步骤，得到第三辆待配载物资车辆并装入所述剩 余待装车物资，直至所述剩余待装车物资被新的待配载物资车辆装完。 优选地，若所述运输车辆已满载所述配送物资，该满载所述配送物资的所述运输 车辆将直接执行配送作业。 优选地，在所述S5中，对两两所述收发货站点中未满载运输车辆的配送物资进行 优化组合的步骤包括： 模拟两两所述收发货站点中未满载运输车辆组合后的配送路径，并采用C-W节约 启发式算法计算组合后的配送路径最大的节约值； 若所述节约值小于0，则两两所述收发货站点中未满载运输车辆的配送物资不进 行组合； 若所述节约值大于0，则将两两所述收发货站点中未满载运输车辆的配送物资取 出，记为合并配送物资，根据所述合并配送物资以及两两所述收发货站点的最大可通行车 6 CN 111598341 A 说　明　书 3/12 页 型信息在所述待配载物资车辆集合中筛选出一辆运输车辆，若该运输车辆能够装载所述合 并配送物资，则对两两所述收发货站点中未满载运输车辆的配送物资进行组合。 优选地，在所述S5中，该基于物资配载和路径优化电力物资配送方法还包括以物 流配送总成本为目标函数，采用动态规划选择优化组合后物流配送总成本最低的运输车辆 的车型及其配送路径。 优选地，所述C-W节约启发式算法计算最大节约值的公式为： 式中，save为组合配送路径的节约值，Ci为组合前两辆独立运输车辆对应配送路 径中第i段的最短路线距离，Di为组合后配送路径第i段的最短路线距离，n为组合配送路径 数量；； 目标函数为： 式中，U0为组合前两辆运输车辆行驶单位里程配送费用，U1为组合后运输车辆行驶 单位里程配送费用。 优选地，所述运输车型的单位体积运输成本为某运输车型的运输单价除以该运输 车型的载货容器体积。 本发明还提供一种基于物资配载和路径优化电力物资配送系统，包括数据获取单 元、数据处理单元、筛选排序单元、物资装车单元和组合优化单元； 所述数据获取单元，用于获取所有运输车型的单位体积运输成本、所有配送物资 及其收发货站点，所述收发货站点包括最大可通行车型信息； 所述数据处理单元，用于对所有所述配送物资进行处理，得到所有所述配送物资 的优先级别、并排属性和物资自堆叠性；根据所述收发货站点对所有所述配送物资进行分 类，得到每个所述收发货站点的需配送物资； 所述筛选排序单元，用于根据每个所述收发货站点的最大可通行车型信息在所有 所述运输车型中筛选出每个所述收发货站点的运输车型集合，并得到对应的待配载物资车 辆集合；对每个所述收发货站点中的配送物资根据优先级别进行排序，得到待装车物资； 所述物资装车单元，用于将待装车物资采用Packing启发式算法在待配载物资车 辆集合中按照运输车型单位体积运输成本从低到高依次进行物资配载，物资配载过程持续 进行，直至待装车物资全部配载完毕； 所述组合优化单元，用于根据每所述收发货站点的运输车辆中出现一辆未满载配 送物资的运输车辆，则对两两所述收发货站点中未满载运输车辆的配送物资进行优化组 合，得到经优化组合后运输车辆的车型及其配送路径； 其中，所述配送物资的并排属性为运输车辆装载的配送物资旁装载同一属性的物 资或不同属性的物资需要预留捆绑固定操作空间，所述配送物资的物资自堆叠性是指相同 包装规格、包装形式、允许堆叠的物资才能叠放；待装车物资包括优先级高的待装车物资先 安排装车。 从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点： 7 CN 111598341 A 说　明　书 4/12 页 1.该基于物资配载和路径优化电力物资配送方法通过满足配送物资的放置方向、 安全防撞距离、不匹配货厢型式、完全切割面、预留物资捆绑固定空间等多种约束条件，以 及各类运输车型的单位体积运输成本以及收发货站点的最大可通行车型信息选择运输成 本最优的运输车辆配送电力物资，从而让该基于物资配载和路径优化电力物资配送方法能 够在多发货站点、多运输车型的业务场景下，做到同时优化运输车型、物资装箱配载、车辆 配送路径，在提高运输车辆货厢空间利用率的同时有效降低电力物资的物流配送成本。解 决了现有电力物资配送管理工作中不能高效、动态地规划物资配载以及配送路径，导致运 输车辆货厢的空间利用率低且整体物流配送成本高的技术问题。 2.该基于物资配载和路径优化电力物资配送系统通过数据处理单元获取配送物 资、运输车型的单位体积运输成本以及收发货站点的最大可通行车型信息，采用数据处理 单元得到配送物资的放置方向、安全防撞距离、不匹配货厢型式、完全切割面、预留物资捆 绑固定空间等多种约束参数，筛选排序单元根据数据处理单元选择运输成本最优的运输车 型装载并配送电力物资，从而让该基于物资配载和路径优化电力物资配送方法能够在多发 货站点、多运输车型的业务场景下，做到同时优化运输车型、物资装箱配载、车辆配送路径， 在提高运输车辆货厢空间利用率的同时有效降低电力物资的物流配送成本，解决了现有电 力物资配送管理工作中不能高效、动态地规划物资配载以及配送路径，导致运输车辆货厢 的空间利用率低且整体物流配送成本高的技术问题。 附图说明 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可 以根据这些附图获得其它的附图。 图1为本发明实施例所述的基于物资配载和路径优化电力物资配送方法的步骤流 程图。 图2a为本发明实施例所述的基于物资配载和路径优化电力物资配送方法配送物 资装车的示意图。 图2b为本发明实施例所述的基于物资配载和路径优化电力物资配送方法配送物 资装车的又一示意图。 图3为本发明实施例所述的基于物资配载和路径优化电力物资配送系统的框架 图。