灾害管理中的富车辆路径问题:启用多模态交通网络中具有时序因果性的中转运输
最优化与控制
2025-09-18 v2 人工智能
系统与控制
系统与控制
摘要
考虑了一个富含多样性的车辆路径问题,允许在分散的车辆仓库中部署的异构车辆进行多次行程,且各仓库可访问不同的交通方式。该问题源于实际需求:通过最小化车辆路径的完成时间来优化灾害响应时间。考虑了多个功能不同的顶点,包括作为跨模式资源转移站的中转港。同时考虑了多种货物类型的分散式和同步式 pickup 与 delivery,并考虑了车辆-货物和中转港-货物的兼容性。通过发展的混合整数线性规划(MILP)公式,我们展示了所提出的级联最小化方法在灾害响应场景下优于现有的完成时间最小化方法。为在灾害管理特定决策支持系统中快速求解该问题,设计了广泛的启发式算法,利用决策树结构化可能的路径;决策树方法有助于内在地捕获兼容性问题,同时通过随机权重探索解的空间。优先生成小型路径单元,这些单元被整合到路径簇中;我们考虑多种不同的逻辑集成方式,以及随机会混排逻辑以同时生成多个独立解。最后,对不同解进行扰动,以寻找更好的邻近解。我们的 PSR-GIP 启发式算法在创建的新型数据集上的计算性能表明,它能够为实际问题提供快速解,尤其是那些 MILP 无法求解的大规模整数问题。
引用
@article{arxiv.2509.13227,
title = {Rich Vehicle Routing Problem in Disaster Management enabling Temporally-causal Transhipments across Multi-Modal Transportation Network},
author = {Santanu Banerjee and Goutam Sen and Siddhartha Mukhopadhyay},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.13227},
year = {2025}
}
备注
Major changes in version II: 1) Supplementary is now a separate document, 2) Algorithm steps have been updated with pseudocode in the Heuristic, 3) Explanation of the MILP formulation construction is further detailed in a supplementary section