基于加权Voronoi图的连续型物流节点布局优化方法

摘要

本发明公开了一种基于加权Voronoi图的连续型物流节点布局优化方法，首先，根据目标年物流总需求、已有物流节点供给容量以及候选物流节点规模与类型确定新建物流节点的最大数量和最小数量，利用整数规划技术得到新建物流节点的容量组合；在确定了新建节点的数量及容量组合之后，采用最大空心圆策略产生新建节点初始选址方案，基于加权Voronoi图和最大空心圆策略，结合模拟退火算法实现新建物流节点的选址、规模与布局的方案优化。本发明可提高物流节点空间布局优化的科学性和合理性，能较好地满足物流系统规划需要，为物流节点选址、布局和合理化运营提供依据。

主权项

一种基于加权Voronoi图的连续型物流节点布局优化方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤(1)，将物流节点、需求点数据输入到计算机中，基于加权Voronoi图和引力模型利用计算机建立连续型物流节点布局优化模型，其中物流节点包括已有物流节点和新建物流节点；步骤(2)，确定物流节点数量和层级结构，根据目标年物流需求总量、已有物流节点物流供给容量，以及候选物流节点规模与类型来确定新建物流节点的最大数量nmax和最小数量nmin，并设立循环变量n，利用整数规划的优化技术得到新建物流节点的容量组合；步骤(3)，确定初始方案：基于加权Voronoi图最大空心圆定位策略的基础上，给出根据已有节点及负荷分布情况产生新建物流节点初始方案；具体按如下步骤进行：步骤(3a)：以已有物流节点位置为顶点，基于加权Voronoi图的离散生成算法产生Voronoi图，其步骤如下：先将区域置为白色，对每个节点指定不同的颜色，从节点出发，以权重为速度，以指定的颜色，向节点周围的点填色，直到整个区域都标上颜色为止；1)：采用网格法进行单元的划分，将区域划分成纵横间距相等的方格网，以坐标网格为单元；2)：为每个节点增加一个唯一标识符；3)：依次计算每一个网格单元与各节点之间的引力，以引力最大的节点的标识符作为该网格单元的隶属代码，如此下去，直至所有网格单元的归属都被确定为止；4)：显示出每个节点的服务范围；步骤(3b)：根据加权Voronoi图求出各节点对应的最大空心圆；步骤(3c)：根据规划目标年负荷分布情况及负荷密度来确定阈值常数ε，ε代表2个新建节点间距离的最小允许值，比较节点qi与qj间的距离dij，i≠j；j＝1,2,…,r；若dij≤ε，再比较qi与qj对应的最大空心圆的半径，将半径较小的最大空心圆所对应的节点删去；步骤(3d)：若新建节点数量为n，取半径较大的前n个最大空心圆所对应的节点作为新建节点初始选址；步骤(4)，方案分析与评价：以已有节点位置和新建节点初始选址为顶点构造加权Voronoi图，得到每个物流节点的服务范围，并基于物流节点的划分进行方案的评价；步骤(5)，方案优化：结合加权Voronoi图与模拟退火算法进行多物流节点选址与规模优化。