关于GIS的运钞车辆路径问题研究.pdf

摘要 运钞车辆路径问题是VRP问题的一个实际应用。对运钞车辆的行车路径进行合理 的管理和规划，是降低运钞成本、提高运钞车工作效率和安全性的有效手段。 本文以运钞车辆路径问题为研究对象，针对运钞过程中运钞成本高、不同线路的工 作负荷不均衡、部分线路存在安全隐患等问题，提出了运钞车VRP问题的综合优化目 标和求解方案。在此基础上分别构建了运钞线路划分模型和运钞单车路径优化模型，给 出了相关的改进算法设计。同时，结合地理信息系统(GIS)理论开发了运钞车VRP系 统，并应用实例验证了该系统的有用性和可靠性。 在分析运钞车辆路径问题特点的基础上，提出了解决运钞车VRP问题的整体目标 和“先划分、再优化一的求解思路，分别给出了运钞线路划分目标和运钞单车路径优化 目标。 为实现运钞线路划分目标，提出了综合指标工作量、综合指标工作量均衡因子和网 点间的真实路网距离的概念，并给出了具体求解方法；构建线路划分模型，针对该模型 的求解需要和传统计算方法的不足，通过提高网点的聚集度和均衡不同线路的工作负荷 对最邻近算法进行改进，并用某押运公司的实际运钞数据，验证了新算法在任务分配、 行车距离、服务时间上的优越性。 为实现运钞单车路径优化目标，提出了道路畅通度和安全系数的概念，分别定义了 其内涵和计算方法；以线路总行车距离和总服务时间的综合评价值最低、且满足线路安 全要求为优化目标，构建了运钞单车路径优化模型：针对基本蚁群算法存在的不足，结 合道路畅通度和安全系数改进了传统蚁群算法的状态转移概率和信息素更新策略，并结 合实例验证了新算法在单车路径目标值、运行时间、收敛速度上的优越性。 为将计算机求解出的路径优化方案数据以更加直观的形式传递给使用者，利用本文 所构建的两个模型和相关改进算法，结合GIS理论开发了运钞车VRP系统，实现“先 划分、再优化”的运钞车VRP问题求解方案，并将求解结果以地图、数据表、报表的 直观形式展现给用户。本文最后用某押运公司的任务实例对该系统进行了测试，验证了 该系统解决运钞车辆路径问题的有用性。 关键词： 车辆路径问题运钞车线路划分 路径优化 地理信息系统 Abstract Cashvehicle isanactual ofvehicle routingproblem application routingproblem(yap)． and isan Rational forcashvehicle effectivemeanto management planning routing，which reducethecostandenhancethework and ofthecashvehicle． efficiencysafety In toresolve as order the incash highcost，uneven problems transportation，such workloadofdifferent SO thesis ofsome andon，this studiesthecash routes，unsafetypaths vehicle and forwardthe andthe problem routing put comprehensiveoptimizationtarget schemeof“firstroute cash