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基于V2G技术的电动车配送-充电-电能输送路径规划

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系统科学与数学 2024年

作者：刘长石李君宇赵慎周鲜成范黎骏湖南工商大学工商管理学院湖南工商大学管理科学与工程学院湖南工商大学智能工程与智能制造学院湘江实验室

新能源充电站与车辆到电网(Vehicle-to-Grid, V2G)技术的出现,为物流业带来新机遇.配送过程中,电动车可以将其在新能源充电站所充的部分电能通过V2G技术输入与电网连接的火电充电站,创造一定的V2G利润.综合考虑充电站能源差异、客户需... 详细信息

新能源充电站与车辆到电网(Vehicle-to-Grid, V2G)技术的出现,为物流业带来新机遇.配送过程中,电动车可以将其在新能源充电站所充的部分电能通过V2G技术输入与电网连接的火电充电站,创造一定的V2G利润.综合考虑充电站能源差异、客户需求、电动车能耗、碳排放以及V2G利润等因素,以总配送成本与电动车V2G利润之差最小为目标,构建电动车配送-充电-电能输送路径规划的混合整数规划模型,并根据模型特性设计混合蚁群算法求解.采用多类型算例开展实验,结果表明:本文方法能在较短时间内求解符合决策者目标的电动车配送-充电-电能输送路径规划,不但有效降低总配送成本、提高V2G利润,而且实现电动车配送的“零排放”,还能为离网型新能源电能入网提供低成本解决方案,实现物流企业、电力公司与电能用户的互利共赢.

关键词：充电站能源差异车辆到电网技术电能输送电动车路径问题混合蚁群算法

城市物流配送的混合车辆路径规划模型与优化算法

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控制与决策 2023年第3期38卷 759-768页

作者：刘长石陈慧璇吴张湖南工商大学工商管理学院长沙410205 湖南省高等学校物流系统优化与运作管理科技创新团队长沙410205

针对城市部分区域限行、物流系统中燃油车与电动车同时并存的实际情况,综合考虑客户需求量、服务时间、电动车行驶里程、已有充电设施、部分充电策略、燃油车油耗与碳排放等因素,以车辆使用固定成本、驾驶员工资、电动车的充电成本、燃... 详细信息

针对城市部分区域限行、物流系统中燃油车与电动车同时并存的实际情况,综合考虑客户需求量、服务时间、电动车行驶里程、已有充电设施、部分充电策略、燃油车油耗与碳排放等因素,以车辆使用固定成本、驾驶员工资、电动车的充电成本、燃油车的油耗与碳排放成本之和最小为目标构建混合车辆路径规划模型.根据模型特征设计一种改进蚁群算法求解,并采用多类型算例进行实验.实验结果表明,所提方法能在非常短的时间内给出符合决策者目标的混合车辆路径规划方案,有效降低总配送成本,减少燃油车油耗与碳排放,具有合理性、可行性与有效性.

关键词：城市物流配送区域限行混合车辆车辆路径问题部分充电策略改进蚁群算法

考虑时变速度的多车场绿色车辆路径模型及优化算法

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控制与决策 2022年第2期37卷 473-482页

作者：周鲜成吕阳贺彩虹刘长石杨堃湖南工商大学大数据与互联网创新研究院长沙410205 湖南工商大学湖南省移动电子商务协同创新中心长沙410205 湖南工商大学会计学院长沙410205

针对多车场绿色车辆路径问题,根据顾客的坐标位置,采用K-means聚类方法将顾客分配给不同的车场;考虑时变速度和实时载重对车辆油耗和碳排放的影响,确定车辆油耗和碳排放的度量函数;在此基础上,以车辆油耗成本、碳排放成本、车辆使用成... 详细信息

针对多车场绿色车辆路径问题,根据顾客的坐标位置,采用K-means聚类方法将顾客分配给不同的车场;考虑时变速度和实时载重对车辆油耗和碳排放的影响,确定车辆油耗和碳排放的度量函数;在此基础上,以车辆油耗成本、碳排放成本、车辆使用成本、驾驶员工资以及时间窗惩罚成本之和最小化作为优化目标,构建多车场绿色车辆路径模型,并根据模型特点设计一种改进的蚁群算法进行求解.算例仿真结果表明,所构建的模型和提出的算法能合理调配不同车场的车辆,科学规划车辆路径,有效规避交通拥堵时间段,降低物流配送总成本,减少车辆油耗和碳排放,促进物流配送企业的节能减排.

关键词：多车场绿色车辆路径问题时变速度改进蚁群算法

考虑道路中断与伤情恶化的震后初期伤员调度鲁棒优化

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工业工程与管理 2023年第2期28卷 175-185页

作者：龚英胡小琴周愉峰刘长石重庆工商大学管理科学与工程学院重庆400067 重庆工商大学工商管理学院重庆400067 湖南工商大学工商管理学院湖南长沙410205

震后初期应急救灾的重点是伤员救治。科学组织应急救援活动,将地震灾害造成的人员伤亡降至最低,对抢险救灾具有重大价值。针对震后初期应急救援的特点,考虑伤员伤情恶化、道路中断、伤员数量不确定、医疗点资源限制等因素,研究震后初期... 详细信息

震后初期应急救灾的重点是伤员救治。科学组织应急救援活动,将地震灾害造成的人员伤亡降至最低,对抢险救灾具有重大价值。针对震后初期应急救援的特点,考虑伤员伤情恶化、道路中断、伤员数量不确定、医疗点资源限制等因素,研究震后初期伤员分类与运送调度的决策优化问题,构建了以伤员创伤指数最小化为目标的鲁棒优化模型,采用CPLEX 12.8.0对模型进行求解。最后,以雅安芦山地震应急医疗救援为例,验证模型和求解方法的可行性和有效性。结果表明:考虑道路中断情景后,即使灾区路网中的部分道路中断,其优化结果仍具可靠性和稳健性;考虑伤员数量的不确定后,决策者需基于风险偏好程度,在伤员救治和系统可靠性之间权衡,以实现最优的伤员调度效果。

关键词：应急物流伤情恶化道路中断鲁棒优化

通行受限下需求可拆分的应急物资卡车-多无人机协同配送路径优化

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系统科学与数学 2023年第11期43卷 2930-2948页

作者：刘长石吴张马祖军周鲜成赵慎孙鹏湖南工商大学智能工程与智能制造学院长沙410205 湖南工商大学工商管理学院长沙410205 浙江财经大学工商管理学院杭州310018

研究通行受限情景下需求可拆分的应急物资卡车-多无人机协同配送路径优化问题,综合考虑灾区路网状况、卡车可途中发射/接受无人机、无人机单次起飞可配送多个需求点、需求可拆分等因素,以应急物资配送任务完成时间最短为目标,构建卡车-... 详细信息

研究通行受限情景下需求可拆分的应急物资卡车-多无人机协同配送路径优化问题,综合考虑灾区路网状况、卡车可途中发射/接受无人机、无人机单次起飞可配送多个需求点、需求可拆分等因素,以应急物资配送任务完成时间最短为目标,构建卡车-多无人机协同配送路径优化模型.根据问题与模型特征设计一种改进蚁群算法求解.实验结果表明:文章方法能合理分配卡车与无人机的配送任务,科学规划通行受限情景下需求可拆分的应急物资卡车-多无人机协同配送路径;卡车途中发射/接收无人机方式能有效缩短无人机飞行距离,减少卡车与无人机的协同时间,缩短通行受限情景下的应急物资配送时间,具有可行性、合理性与有效性.

关键词：卡车-无人机协同配送通行受限需求可拆分改进蚁群算法

交通与天气状况双重作用下生鲜农产品冷链配送的VRPTW

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系统工程 2022年第6期40卷 67-75页

作者：罗亮陈慧璇吴张谢小良刘长石湖南工商大学工商管理学院湖南长沙少410205 湖南工商大学湖南省高校“物流系统优化与运作管理”科技创新团队湖南长沙410205 湖南工商大学统计学习与智能计算湖南省重点实验室湖南长沙410205 湖南工商大学科研处湖南长沙410205

研究生鲜农产品冷链配送的车辆路径规划,首先建立基于交通状况与天气状况双重作用的车速预测函数;再综合考虑车辆容量、速度、客户需求量、时间窗、生鲜农产品损耗与保质期等因素,以车辆使用的固定成本、时间成本、制冷成本、生鲜农产... 详细信息

研究生鲜农产品冷链配送的车辆路径规划,首先建立基于交通状况与天气状况双重作用的车速预测函数;再综合考虑车辆容量、速度、客户需求量、时间窗、生鲜农产品损耗与保质期等因素,以车辆使用的固定成本、时间成本、制冷成本、生鲜农产品损耗成本、车辆油耗与碳排放成本之和最小为目标构建冷链配送的带时间窗车辆路径规划模型,并根据模型特点设计一种改进蚁群算法求解;最后,通过多类型算例验证本文方法的有效性与可行性。实验结果表明:交通与天气状况共同影响配送车辆路径规划,生鲜农产品应尽量在天气状况良好的情况下进行配送;车辆路径规划应同时兼顾经济成本与环境成本,促进生鲜农产品物流配送与环境保护的和谐发展。

关键词：交通状况天气状况生鲜农产品冷链配送车辆路径问题

疫区应急物资供应的卡车-无人机动态协同配送路径优化

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系统科学与数学 2022年第11期42卷 3027-3043页

作者：刘长石吴张周愉峰罗亮周鲜成谢小良湖南工商大学智能工程与智能制造学院长沙410205 湘江实验室长沙410205 湖南工商大学工商管理学院长沙410205 重庆工商大学管理科学与工程学院重庆400067 湖南工商大学统计学习与智能计算湖南省重点实验室长沙410205

研究传染性公共卫生事件发生后疫区的应急物资供应问题,为避免传染,对中高风险疫区采用“无接触式”的无人机配送方式、低风险疫区采用卡车配送方式,在此基础上设计疫区应急物资供应的卡车-无人机动态协同配送模式.综合考虑疫区风险级... 详细信息

研究传染性公共卫生事件发生后疫区的应急物资供应问题,为避免传染,对中高风险疫区采用“无接触式”的无人机配送方式、低风险疫区采用卡车配送方式,在此基础上设计疫区应急物资供应的卡车-无人机动态协同配送模式.综合考虑疫区风险级别、无人机容量、飞行距离、卡车容量等因素,以应急物资总配送时间最短为目标,构建卡车-无人机动态协同配送路径规划模型,并设计一种自适应遗传算法求解.实验结果表明:文章方法能在非常短的时间内求解出符合决策者目标的卡车-无人机动态协同路径规划方案,有效缩短应急物资总配送时间,能为政府部门在重大传染性公共卫生事件下的应急物资配送提供决策参考.

关键词：封闭疫区应急物资卡车-无人机协同配送自适应遗传算法

基于混合补能方式的开放式时变电动车配送路径规划

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系统科学与数学 2023年第10期43卷 2540-2556页

作者：刘长石吴张李双琳周鲜成范黎骏李君宇湖南工商大学智能工程与智能制造学院长沙410205 湖南工商大学工商管理学院长沙410205 中南大学交通运输工程学院长沙410075

针对城市路网环境下基于混合补能方式的开放式时变电动车配送路径规划问题,首先分析城市路网交通状况的时变特性,设计基于时变速度的电动车行驶时间与电量消耗计算方法.在此基础上,综合考虑客户坐标、需求量、时间窗、服务时间、充电站... 详细信息

针对城市路网环境下基于混合补能方式的开放式时变电动车配送路径规划问题,首先分析城市路网交通状况的时变特性,设计基于时变速度的电动车行驶时间与电量消耗计算方法.在此基础上,综合考虑客户坐标、需求量、时间窗、服务时间、充电站坐标、换电站坐标、电动车容量、电池容量、时变车速与开放式路径等因素,以总配送成本最小为目标构建开放式时变电动车配送-充电/换电路径规划模型.根据模型特性设计一种改进蚁群算法求解,采用多类型算例开展实验.实验结果表明:文章算法能在比较短的时间内给出符合决策目标的电动车配送-充电/换电路径规划方案,提升配送效率,具有可行性、合理性与有效性.

关键词：混合补能方式时变速度电动车配送-充电/换电路径改进蚁群算法

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面向非常规突发事件的应对任务网络优化

中国管理科学 2013年第S1期21卷 148-152页

作者：刘长石寇纲电子科技大学经济与管理学院四川成都610054 湖南商学院工商管理学院湖南长沙410025

非常规突发事件爆发突然、破坏巨大、存在许多不可控因素。本文针对非常规突发事件应对任务完成时间的紧迫性与其工序工期的不确定性,设计了基于应对任务工序模糊完成工期的关键线路确定方法,构建了应急资源数量限制条件下的关键工序工... 详细信息

非常规突发事件爆发突然、破坏巨大、存在许多不可控因素。本文针对非常规突发事件应对任务完成时间的紧迫性与其工序工期的不确定性,设计了基于应对任务工序模糊完成工期的关键线路确定方法,构建了应急资源数量限制条件下的关键工序工期优化模型,并设计求解该优化模型的算法来缩短应对任务完成时间,最后利用模拟案例的实验结果表明了本文所提出方法的合理性与有效性。

关键词：非常规突发事件应对任务模糊工期关键线路工期压缩