帶硬時(shí)間窗的生鮮農(nóng)產(chǎn)品物流配送路徑研究的相關(guān)概念和基礎(chǔ)理論綜述目錄TOC\o"1-3"\h\u15113帶硬時(shí)間窗的生鮮農(nóng)產(chǎn)品物流配送路徑研究的相關(guān)概念和基礎(chǔ)理論綜述 1247831.1生鮮農(nóng)產(chǎn)品理論 1302721.2冷鏈物流理論 2200511.3車輛路徑問(wèn)題的理論 4140411.3.1車輛路徑問(wèn)題定義 4156731.3.2車輛路徑問(wèn)題構(gòu)成要素 4296161.3.3車輛路徑問(wèn)題基本模型 659461.3.4車輛路徑問(wèn)題研究分類 7114521.3.5車輛路徑問(wèn)題的求解算法 8115301.4時(shí)間窗理論 10261301.4.1硬時(shí)間窗 10224801.4.2軟時(shí)間窗 1130731.4.3模糊時(shí)間窗 111.1生鮮農(nóng)產(chǎn)品理論生鮮農(nóng)產(chǎn)品主要指無(wú)法在常溫環(huán)境下長(zhǎng)期儲(chǔ)存的果蔬、肉類和水產(chǎn)品等日常生活不可或缺的初級(jí)農(nóng)產(chǎn)品[57]。同常溫環(huán)境下可以長(zhǎng)期保存的農(nóng)產(chǎn)品相比，生鮮農(nóng)產(chǎn)品對(duì)配送時(shí)間和溫度更為敏感，具體有以下6個(gè)特點(diǎn)，見(jiàn)圖1.1。圖1.1生鮮農(nóng)產(chǎn)品特點(diǎn)Figure1.1Characteristicsoffreshagriculturalproducts（1）高新鮮性。消費(fèi)者希望購(gòu)買高品質(zhì)的生鮮農(nóng)產(chǎn)品，生鮮農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)取決于新鮮度，新鮮度高的生鮮農(nóng)產(chǎn)品口感好、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高。消費(fèi)者對(duì)高品質(zhì)生鮮農(nóng)產(chǎn)品的追求，使得高新鮮性成為生鮮農(nóng)產(chǎn)品特點(diǎn)之一。（2）易腐損性。由于生鮮農(nóng)產(chǎn)品水分較多且少有堅(jiān)硬外殼提供保護(hù)作用，常溫環(huán)境下對(duì)生鮮農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行儲(chǔ)藏、運(yùn)輸、裝卸搬運(yùn)和流通加工等作業(yè)，容易使其因水分蒸發(fā)或磕碰而變質(zhì)。（3）高時(shí)間約束性。一方面，生鮮農(nóng)產(chǎn)品從產(chǎn)地運(yùn)輸?shù)娇蛻舻母鱾€(gè)環(huán)節(jié)，都需要冷藏設(shè)備參與，制冷成本較高，需要盡快將生鮮農(nóng)產(chǎn)品運(yùn)輸至客戶。另一方面，大中型餐飲店、政府及民間機(jī)構(gòu)自有食堂、城郊集市、市內(nèi)連鎖大型超市和居民區(qū)小型便利店等各類客戶是生鮮農(nóng)產(chǎn)品主要需求對(duì)象，其對(duì)生鮮農(nóng)產(chǎn)品配送時(shí)間存在不同要求。因此，生鮮農(nóng)產(chǎn)品的時(shí)間約束性較強(qiáng)，需要盡快配送給客戶。（4）季節(jié)性強(qiáng)。我國(guó)疆域廣闊，不同區(qū)域適合生產(chǎn)不同品類的生鮮農(nóng)產(chǎn)品，生鮮農(nóng)產(chǎn)品收獲季節(jié)又各不相同，一些特定的生鮮農(nóng)產(chǎn)品只可在特定季節(jié)購(gòu)買。所以，生鮮農(nóng)產(chǎn)品的季節(jié)性較強(qiáng)。（5）難倉(cāng)儲(chǔ)性。作為居民購(gòu)買的高頻食品，生鮮農(nóng)產(chǎn)品周轉(zhuǎn)率高，并且難以長(zhǎng)期儲(chǔ)存在常溫環(huán)境，生鮮農(nóng)產(chǎn)品倉(cāng)儲(chǔ)管理難度較大。（6）難運(yùn)輸性?？蛻魧?duì)生鮮農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)和配送時(shí)間要求較高，低成本、高質(zhì)量的將生鮮農(nóng)產(chǎn)品準(zhǔn)時(shí)配送至客戶點(diǎn)是一個(gè)難題。1.2冷鏈物流理論作為物流領(lǐng)域的重要分支，冷鏈物流（ColdChainLogistics）指為保證貨物原有新鮮度且不變質(zhì)，貨物從供應(yīng)商至消費(fèi)地的整個(gè)流程需要在低溫環(huán)境下進(jìn)行[58]，如圖1.2所示。圖1.2冷鏈物流示意圖Figure1.2Schematicdiagramofcoldchainlogistics同常溫物流運(yùn)輸?shù)呢浳锵啾龋瑴囟群蜁r(shí)間直接影響冷鏈貨物的品質(zhì)。冷鏈企業(yè)不僅需要縮短運(yùn)輸時(shí)間，更需要選擇合適冷藏車以及設(shè)置合適儲(chǔ)存溫度，體現(xiàn)了冷鏈物流的特殊性。具體而言，冷鏈物流具有如下5個(gè)特點(diǎn)，見(jiàn)圖1.3。圖1.3冷鏈物流特點(diǎn)Figure1.3Characteristicsofcoldchainlogistics（1）儲(chǔ)運(yùn)貨物的易腐損性。冷鏈貨物對(duì)溫度和時(shí)間十分敏感，其從供應(yīng)商到消費(fèi)者的流程中需要保證全程冷鏈。儲(chǔ)存溫度不適宜或運(yùn)輸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，冷鏈貨物的腐損速度將加快?；诶滏溫浳锏母瘬p性，其必須在低溫環(huán)境下運(yùn)輸。（2）高時(shí)效性。冷鏈貨物在低溫條件下才可以長(zhǎng)期儲(chǔ)存，新鮮度才能有保證。運(yùn)輸時(shí)間越長(zhǎng)，冷鏈貨物的新鮮度下降越快。企業(yè)必須盡快將貨物運(yùn)輸?shù)街付ǖ攸c(diǎn)，減少貨物的在途時(shí)間。因此，冷鏈物流對(duì)貨物的配送時(shí)間存在較高要求。（3）高技術(shù)性。冷鏈貨物從供應(yīng)商到消費(fèi)地的各個(gè)流程中，需要全程低溫控制，否則貨物容易腐爛變質(zhì)。在這個(gè)過(guò)程中，不僅需要使用RFID、GPS和GIS等多種物流信息技術(shù)對(duì)冷鏈物流的全過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，還需要應(yīng)用蓄冷技術(shù)、殺菌保鮮技術(shù)、制冷技術(shù)和保溫技術(shù)等技術(shù)來(lái)保障貨物品質(zhì)，多種物流信息技術(shù)和制冷技術(shù)的應(yīng)用使得冷鏈物流配送較為復(fù)雜。（4）高成本性。冷鏈物流的高成本性體現(xiàn)在：①冷鏈貨物的儲(chǔ)存、運(yùn)輸和銷售等環(huán)節(jié)需配備基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備，成本投入過(guò)高。②運(yùn)輸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或作業(yè)時(shí)溫度調(diào)節(jié)不當(dāng)，冷鏈貨物容易腐損、變質(zhì)。③冷鏈物流各環(huán)節(jié)需要全程控溫，能源消耗大，制冷成本高。④為保證基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備的正確使用，冷鏈企業(yè)需要對(duì)作業(yè)人員進(jìn)行技能培訓(xùn)?；谏鲜鲈颍滏溛锪鞅瘸匚锪鞒杀靖?。（5）高協(xié)調(diào)性。冷鏈物流涉及到多個(gè)主體及環(huán)節(jié)，各主體和環(huán)節(jié)需要密切銜接和配合。如果冷鏈貨物在某一環(huán)節(jié)產(chǎn)生突發(fā)狀況，并且沒(méi)有與其他環(huán)節(jié)緊密配合、信息溝通不暢，突發(fā)狀況沒(méi)有得到及時(shí)解決，將導(dǎo)致配送車輛在非約定時(shí)間送貨以及貨物變質(zhì)等情況發(fā)生。因此，冷鏈物流要求各主體及環(huán)節(jié)共同協(xié)調(diào)、共享信息，使整體利益最大化。通過(guò)冷鏈物流運(yùn)輸冷鏈貨物，一方面可以提高居民生活品質(zhì)。居民生活質(zhì)量和水平的提高，使得人們可以根據(jù)自己的喜好和需求購(gòu)買常溫食品、生鮮食品和冷凍食品等商品，采用常溫物流的方式已經(jīng)無(wú)法滿足大部分居民對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的追求。因此，采用冷鏈物流的方式集中運(yùn)輸商品，提高冷鏈配送滿載率，節(jié)省人力和物力成本，為居民的品質(zhì)生活保駕護(hù)航。另一方面，可以緩解冷鏈貨物供需不平衡。我國(guó)地域遼闊，不同地區(qū)的居民對(duì)冷鏈貨物的需求存在較大差異，并且部分冷鏈貨物僅在特定地理位置的特殊季節(jié)才可生產(chǎn)。因此，使用冷鏈物流運(yùn)輸貨物，可以緩解地區(qū)間冷鏈貨物供需失衡的現(xiàn)狀。1.3車輛路徑問(wèn)題的理論1.3.1車輛路徑問(wèn)題定義車輛路徑問(wèn)題是指貨物由配送中心到客戶點(diǎn)的過(guò)程中，為實(shí)現(xiàn)車輛行駛里程最短、在途時(shí)間最少或配送成本最少等目標(biāo)，配送中心充分考慮客戶需求量、配送時(shí)間和車輛承載量等因素，合理規(guī)劃車輛配送路徑，并安排車輛根據(jù)規(guī)劃路線為各客戶點(diǎn)送貨，完成任務(wù)后配送車輛必須返回配送中心。1.3.2車輛路徑問(wèn)題構(gòu)成要素基本的車輛路徑問(wèn)題示意圖如圖4.2所示，該問(wèn)題主要由配送中心、客戶、配送車輛和配送貨物等7個(gè)要素構(gòu)成。配送中心配送中心客戶需求點(diǎn)配送車輛載貨行駛空車行駛圖1.4車輛路徑問(wèn)題配送示意圖Figure1.4Schematicdiagramofvehicleroutingproblemdistribution（1）配送中心配送中心是配送系統(tǒng)中最重要的構(gòu)成要素之一，它是配送車輛的運(yùn)輸出發(fā)點(diǎn)和終點(diǎn)，主要承擔(dān)集聚貨物、分類儲(chǔ)存貨物和根據(jù)客戶需求安排車輛配送的職能。根據(jù)配送中心業(yè)務(wù)發(fā)展需要，可以設(shè)立單個(gè)配送中心或多個(gè)配送中心。配送中心業(yè)務(wù)非常廣泛時(shí)，可以設(shè)立二級(jí)配送中心，將不同區(qū)域分配給不同的二級(jí)配送中心負(fù)責(zé)。探究車輛路徑問(wèn)題時(shí)，需要注意配送中心的貨物庫(kù)存量是否滿足客戶的貨物需求量。（2）客戶配送中心主要為連鎖超市、零售商店和普通消費(fèi)者等客戶提供服務(wù)，安排車輛配送貨物時(shí)需要考慮客戶的需求量、配送時(shí)間和產(chǎn)品品質(zhì)等因素。如果單批配送無(wú)法滿足貨物配送總量不高于車輛承載量、客戶需求量和配送時(shí)間等限制條件，配送中心將采取分批配送的方式為客戶送貨。（3）配送車輛配送車輛將貨物從配送中心運(yùn)輸?shù)娇蛻暨^(guò)程中起到重要作用。在車輛路徑問(wèn)題中，通常要考慮車輛的數(shù)量、最大承載量、最大行駛距離和運(yùn)輸速度等因素。車輛的最大載重量指配送車輛可以裝載貨物的最大重量；車輛的數(shù)量指配送中心擁有的配送車輛總數(shù)，配送中心安排配貨的車輛數(shù)不高于配送中心車輛總數(shù)；最大行駛距離指車輛完成單次配送任務(wù)實(shí)際行駛總里程，配送車輛完成單次任務(wù)的行駛距離不得超過(guò)配送中心規(guī)定車輛最大行駛里程；配送中心規(guī)劃車輛配送路徑時(shí)，需要考慮不同交通狀況及城市對(duì)車輛行駛速度限制。（4）配送貨物。配送貨物的特點(diǎn)決定了配送貨物的車輛類型，同時(shí)決定了貨物是否可以用同一輛車配送。配送中心在配裝貨物時(shí)，需要仔細(xì)核對(duì)貨物品種、數(shù)量、生產(chǎn)日期、包裝及產(chǎn)品品質(zhì)等信息，并作相應(yīng)記錄。（5）目標(biāo)函數(shù)目標(biāo)函數(shù)是車輛路徑問(wèn)題的優(yōu)化目標(biāo)。根據(jù)實(shí)際情況可以設(shè)立單個(gè)目標(biāo)函數(shù)，也可以設(shè)立多個(gè)目標(biāo)函數(shù)，常見(jiàn)的優(yōu)化目標(biāo)包含如下3種：1）最小化配送成本由于降低車輛配送成本，可以提高企業(yè)利潤(rùn)，企業(yè)常將配送成本最低作為目標(biāo)函數(shù)。針對(duì)不同研究對(duì)象，配送成本的影響因素不同。當(dāng)對(duì)電動(dòng)車的路徑規(guī)劃問(wèn)題進(jìn)行研究時(shí)，常會(huì)考慮電動(dòng)車固定成本、行駛成本、充電成本和碳排放成本等；當(dāng)對(duì)冷鏈物流的路徑規(guī)劃問(wèn)題進(jìn)行研究時(shí)，常會(huì)考慮冷鏈產(chǎn)品的固定成本、運(yùn)輸成本和貨損成本等。2）最短行駛里程配送車輛的行駛距離影響貨物配送順序、配送時(shí)間和配送成本，車輛行駛里程最短是常用的目標(biāo)函數(shù)之一。3）客戶滿意度最大基于互利共贏角度，企業(yè)和客戶都希望與對(duì)方長(zhǎng)久合作。企業(yè)除了考慮車輛的配送成本外，還要盡可能滿足客戶需求，以提高客戶滿意度。（6）約束條件車輛路徑問(wèn)題中最重要的組成部分是約束條件，通常包含車輛承載量、車輛數(shù)、配送時(shí)間、配送車輛的出發(fā)點(diǎn)和配送車輛的返回點(diǎn)等（7）配送網(wǎng)絡(luò)配送網(wǎng)絡(luò)指配送貨物時(shí)形成的運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)，該運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)由配送中心、客戶以及車輛配送路徑組成。1.3.3車輛路徑問(wèn)題基本模型不同的研究對(duì)象、研究目的會(huì)使得各學(xué)者探究的車輛路徑問(wèn)題不盡相同，但都是以基本的車輛路徑模型為基礎(chǔ)。描述基本的車輛路徑問(wèn)題，可以為本文構(gòu)建D公司的路徑優(yōu)化模型奠定理論基礎(chǔ)。（1）問(wèn)題描述將基本的車輛路徑問(wèn)題描述為：配送中心在滿足車輛承載量、客戶需求量和行駛里程等限制條件前提下，以最小運(yùn)輸成本為優(yōu)化目標(biāo)，按照一定配送順序，使用一種或多種類型車輛為客戶點(diǎn)提供配送服務(wù)，配送任務(wù)完成后，車輛必須返回配送中心。其中，一輛車可以為多個(gè)客戶點(diǎn)提供服務(wù)，每個(gè)客戶點(diǎn)只可由一輛車提供服務(wù)；客戶點(diǎn)需求信息已知且不會(huì)發(fā)生改變。（2）數(shù)學(xué)模型1）符號(hào)說(shuō)明：配送中心擁有配送車輛數(shù)；：客戶數(shù)；：客戶需求量；：車輛從客戶行駛到客戶的里程數(shù)；：車輛從客戶行駛到客戶的單位運(yùn)輸成本；：車輛的最大承載量；2）數(shù)學(xué)模型（1.1）（1.2）公式（1.1）表示基本車輛路徑問(wèn)題的目標(biāo)函數(shù)，即配送成本最小。公式（1.2）表示基本車輛路徑問(wèn)題的約束條件，其中（1）表示每條配送路徑上客戶點(diǎn)的貨物需求總量不高于配送車輛最大承載量；（2）表示實(shí)際送貨車輛數(shù)不高于配送中心擁有車輛總數(shù)；（3）和（4）表示每個(gè)客戶只可被一輛車提供一次配送服務(wù)；（5）表示車輛完成配送任務(wù)后必須返回出發(fā)點(diǎn)，即配送中心。1.3.4車輛路徑問(wèn)題研究分類根據(jù)車輛路徑問(wèn)題構(gòu)成要素，可將該問(wèn)題劃分為9類，見(jiàn)表1.1。表1.1車輛路徑問(wèn)題分類及解釋Table1.1Classificationandexplanationofvehicleroutingproblems構(gòu)成要素屬性分類名稱名稱解釋目標(biāo)函數(shù)數(shù)量單目標(biāo)VRP問(wèn)題1個(gè)優(yōu)化目標(biāo)多目標(biāo)VRP問(wèn)題2個(gè)及以上優(yōu)化目標(biāo)配送中心數(shù)量單配送中心VRP問(wèn)題1個(gè)配送中心多配送中心VRP問(wèn)題2個(gè)及以上配送中心是否回到配送中心開(kāi)放式VRP問(wèn)題配送任務(wù)完成后，車輛不返回配送中心封閉式VRP問(wèn)題配送任務(wù)完成后，車輛返回配送中心信息確定性靜態(tài)VRP問(wèn)題配送信息不發(fā)生變動(dòng)動(dòng)態(tài)VRP問(wèn)題配送信息發(fā)生改變表1.1（續(xù)）構(gòu)成要素屬性分類名稱名稱解釋客戶需求確定性確定需求VRP問(wèn)題客戶需求量已知隨機(jī)需求VRP問(wèn)題客戶需求量未知或可能改變需求可拆分性需求可拆分VRP問(wèn)題同一客戶可接受2輛及以上車輛配送貨物需求不可拆分VRP問(wèn)題同一客戶只可接受1輛車配送貨物配送任務(wù)只送不取VRP問(wèn)題車輛僅將貨物送至客戶，不從客戶處取貨只取不送VRP問(wèn)題車輛僅從客戶處取貨，不為客戶送貨送取結(jié)合VRP問(wèn)題車輛既為客戶送貨又從客戶處取貨配貨時(shí)間無(wú)時(shí)間窗VRP問(wèn)題客戶對(duì)車輛抵達(dá)時(shí)間無(wú)限制硬時(shí)間窗VRP問(wèn)題車輛不在客戶期望時(shí)間內(nèi)抵達(dá)，客戶拒絕接貨軟時(shí)間窗VRP問(wèn)題車輛在客戶期望時(shí)間內(nèi)抵達(dá)，無(wú)懲罰；車輛也可在客戶期望時(shí)間外抵達(dá)，但存在懲罰。模糊時(shí)間窗VRP問(wèn)題車輛在客戶期望時(shí)間內(nèi)抵達(dá)，無(wú)懲罰；車輛在客戶期望時(shí)間外、最大容忍時(shí)間內(nèi)抵達(dá)，存在懲罰；車輛不在客戶最大容忍時(shí)間內(nèi)抵達(dá)，客戶拒絕接貨配送車輛種類單車型VRP問(wèn)題1種類型配送車輛送貨多車型VRP問(wèn)題2種及以上類型的配送車輛送貨1.3.5車輛路徑問(wèn)題的求解算法車輛路徑問(wèn)題的求解算法大致可分為精確算法、傳統(tǒng)啟發(fā)式算法和智能啟發(fā)式算法三類，見(jiàn)圖1.5。圖1.5車輛路徑問(wèn)題求解方法Figure1.5Solvingmethodofvehicleroutingproblem（1）精確算法分支定界法求解的基本思想是將非整數(shù)解中的最優(yōu)解作為初始可行解，判斷該可行解是否為整數(shù)[59]。如果這個(gè)可行解為整數(shù)，則該可行解是問(wèn)題最優(yōu)解；如果這個(gè)可行解不是整數(shù)，則將可行解空間全部切割為小子集，計(jì)算切割后各個(gè)小子集的目標(biāo)下界，不再切割大于已知可行解目標(biāo)值的子集。通過(guò)反復(fù)分割子集以及比較子集與已知可行解目標(biāo)值大小的方法，使子集約束界限逐漸向狀態(tài)空間中最優(yōu)方向移動(dòng)，直至找到該問(wèn)題最優(yōu)解。割平面法的基本思想是忽略整數(shù)性約束條件，使用單純形法求得相應(yīng)線性規(guī)劃的初始可行解[60]。如果初始可行解為整數(shù)，則這個(gè)初始解為該問(wèn)題最優(yōu)解；如果初始可行解不是整數(shù)，則將割平面作為約束條件加入線性規(guī)劃問(wèn)題，對(duì)切割后可行域繼續(xù)求解，重復(fù)上述步驟，一定會(huì)在分割后的可行解空間中求得最優(yōu)解。其中，割平面需滿足至少割掉當(dāng)前可行域中非整數(shù)最優(yōu)解以及不切割整數(shù)可行域兩個(gè)條件。動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法是一種動(dòng)態(tài)的優(yōu)化方法，其基本思想是將多階段決策問(wèn)題分解成具有關(guān)聯(lián)和遞進(jìn)關(guān)系的子問(wèn)題，并對(duì)其分別記錄和求解，最終求得最優(yōu)解[61]。網(wǎng)絡(luò)流算法的基本思想是建立車輛路徑問(wèn)題的網(wǎng)絡(luò)模型，不斷調(diào)整弧兩端節(jié)點(diǎn)位電勢(shì)值，直到將每條弧上流量值減為零[62]。（2）傳統(tǒng)啟發(fā)式算法節(jié)約里程算法又稱節(jié)約法，其基本思想是計(jì)算任意兩條路徑的節(jié)約里程值，將節(jié)約值最大的路徑合并，直到無(wú)法滿足車輛承載量約束時(shí)，再安排下一輛車的配送路徑[63]。掃描算法的基本思想是采用極坐標(biāo)表示每個(gè)客戶點(diǎn)的位置，在滿足車輛承載能力前提下，根據(jù)運(yùn)算原理，以任意一個(gè)客戶點(diǎn)為初始配送對(duì)象，按照逆時(shí)針或順時(shí)針順序進(jìn)行掃描，直至排序完所有客戶點(diǎn)，根據(jù)掃描順序連接客戶點(diǎn)，即可得到車輛最優(yōu)配送路徑[64]。插入算法的基本思想是根據(jù)相應(yīng)順序?qū)⑽幢环峙淇蛻酎c(diǎn)插入到線路中最佳位置，每插入一個(gè)客戶點(diǎn)就需要進(jìn)行一次迭代，直至無(wú)可行客戶點(diǎn)插入到路徑，即產(chǎn)生一條最優(yōu)配送路徑[65]。最鄰近算法的基本思想是以配送中心為起始點(diǎn)，選取距離起始點(diǎn)最近且尚未送貨的客戶點(diǎn)作為首個(gè)服務(wù)對(duì)象，并將該客戶點(diǎn)記錄為已被服務(wù)，然后尋找距離首個(gè)服務(wù)對(duì)象最近且未被服務(wù)的客戶，將其作為第二個(gè)配送節(jié)點(diǎn)，重復(fù)上述步驟，直到達(dá)到車輛最大容量，此時(shí)得到一條配送路線[66]。（3）智能啟發(fā)式算法遺傳算法是一種借鑒生物進(jìn)化的啟發(fā)式全局搜索算法，其本質(zhì)是采用概率化尋優(yōu)的方法，不斷在解空間中搜索，不斷產(chǎn)生新的解，并將新產(chǎn)生的解與原解比較，從而保留下更優(yōu)質(zhì)的解[67]。禁忌搜索算法的最大特點(diǎn)是它可以將已經(jīng)記錄的局部最優(yōu)解或求解過(guò)程存儲(chǔ)在禁忌表里，接下來(lái)迭代中可以避開(kāi)禁忌表里已記錄的局部最優(yōu)解或求解全局最優(yōu)解的過(guò)程，從而獲得更多搜索區(qū)域，進(jìn)而獲得全局最優(yōu)解[68]。蟻群算法是一種模擬螞蟻覓食情況的優(yōu)化算法，其基本思想是螞蟻尋找食物時(shí)，會(huì)在途中釋放一種只有螞蟻可以辨認(rèn)和識(shí)別的信息素，路徑愈長(zhǎng)，螞蟻釋放的信息濃度越低[69]。螞蟻途徑未走過(guò)路線時(shí)，會(huì)選擇信息素濃度高的路徑行走。隨著時(shí)間流動(dòng)，最優(yōu)路徑上的信息素濃度愈發(fā)增加，螞蟻找到巢穴到食物的最佳行走路線。模擬退火算法借鑒了固體的降溫過(guò)程，其基本思想是為算法設(shè)定一個(gè)較高的模擬溫度，算法的解隨著模擬溫度的下降而趨于穩(wěn)定[70]。當(dāng)模擬溫度降低到停止迭代的條件時(shí)，獲得問(wèn)題的近似最優(yōu)解。粒子群算法是模擬鳥(niǎo)類尋找食物的過(guò)程，其基本思想是鳥(niǎo)類找到食物源時(shí)，會(huì)告知同伴食物源的位置信息，整個(gè)鳥(niǎo)群逐漸聚集在最大食物源周圍，即得到全局最優(yōu)解[71]。1.4時(shí)間窗理論時(shí)間窗指客戶希望車輛配送貨物的時(shí)間范圍，許多學(xué)者從時(shí)間窗視角對(duì)車輛路徑問(wèn)題進(jìn)行研究，即探究帶時(shí)間窗的車輛路徑問(wèn)題。根據(jù)客戶對(duì)配送車輛抵達(dá)時(shí)間的約束性，可以將時(shí)間窗劃分為硬時(shí)間窗、軟時(shí)間窗和模糊時(shí)間窗三種。1.4.1硬時(shí)間窗硬時(shí)間窗指客戶要求配送車輛必須在客戶期望時(shí)間內(nèi)抵達(dá)客戶點(diǎn)。如果配送車輛在客戶期望時(shí)間外抵達(dá)，客戶將拒絕接貨，配送中心會(huì)支付高額費(fèi)用。圖1.6基于硬時(shí)間窗的懲罰成本函數(shù)圖Figure1.6Penaltycostfunctiongraphbasedonhardtimewindow如圖1.6，配送車輛如果在或內(nèi)抵達(dá)客戶點(diǎn)，由于車輛抵達(dá)時(shí)間不在客戶期望配送時(shí)間內(nèi)，配送中心需要支付高額費(fèi)用，且客戶拒絕接收貨物；配送車輛在內(nèi)抵達(dá)客戶點(diǎn)時(shí)，配送中心