生鲜农产品冷链运输新技术应用（陈天恩研究员团队）

生鲜农产品冷链运输新技术应用（陈天恩研究员团队）关键词：冷链物流；路径优化；时变路网；蚁群算法；Solomon数据集；供应链摘要：针对农业供应链的运输环节中生鲜农产品配送模型存在的速度恒定、碳排放计算方法单一的问题，本研究结合路网时变特征和新的多车型碳排放计算方法，提出了考虑配送距离、多车型碳排放量、货物损耗和车辆固定成本等4个优化目标的生鲜农产品配送路径优化模型；并根据模型特点提出了一种改进的双策略种群协同蚁群算法（Double-Strategies Co-Evolutionary Ant Colony System，DC-ACS ）。利用改进蚁群算法对Solomon数据集的C105算例进行了求解，在4个优化目标上分别取得最优解为937.94 km、4961.48元、4081.78元和7500.87元，证明了本研究提出的模型的有效性。在模型有效的基础上，通过试验结果证明，改进蚁群算法比基本蚁群算法在4个优化目标上的配送总成本平均降低幅

引用格式：刘思远 陈天恩 陈栋 张驰 王聪. 时变多车型下的生鲜农产品配送路径优化模型[J]. 智慧农业(中英文) 2021 3(3): 139-151.

Citation: LIU Siyuan CHEN Tian'en CHEN Dong ZHANG Chi WANG Cong. Time-varying heterotypic-vehicle cold chain logistics distribution path optimization model[J]. Smart Agriculture 2021 3(3): 139-151.

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时变多车型下的生鲜农产品配送路径优化模型

刘思远1，2， 陈天恩2*， 陈栋2， 张驰2， 王聪2

（1.广西大学 计算机与电子信息学院，广西南宁530004；2.国家农业信息化工程技术研究中心，北京 100097）

摘要：针对农业供应链的运输环节中生鲜农产品配送模型存在的速度恒定、碳排放计算方法单一的问题，本研究结合路网时变特征和新的多车型碳排放计算方法，提出了考虑配送距离、多车型碳排放量、货物损耗和车辆固定成本等4个优化目标的生鲜农产品配送路径优化模型；并根据模型特点提出了一种改进的双策略种群协同蚁群算法（Double-Strategies Co-Evolutionary Ant Colony System，DC-ACS ）。利用改进蚁群算法对Solomon数据集的C105算例进行了求解，在4个优化目标上分别取得最优解为937.94 km、4961.48元、4081.78元和7500.87元，证明了本研究提出的模型的有效性。在模型有效的基础上，通过试验结果证明，改进蚁群算法比基本蚁群算法在4个优化目标上的配送总成本平均降低幅度超过14%，证明改进蚁群算法更具有优越性。使用改进蚁群算法对集中、随机和混合3种不同分布的大规模算例进行求解，3种分布上分别求得最优总成本为19 939.53、24 095.00和24 397.58元。综上所述，所提模型和算法可以为冷链物流企业的城市配送路径决策提供良好的参考依据，对完善智慧农业供应链的配送路径优化模型和优化方法提供了新的思路，为企业进一步扩大规模提供了参考。

关键词：冷链物流；路径优化；时变路网；蚁群算法；Solomon数据集；供应链

文章图片

图1 2-opt优化示意图

Fig. 1 Schematic diagram of 2-opt optimization

图2 改进蚁群算法流程图

Fig. 2 Flow chart of improved ant colony algorithm

图3 C105算例配送路径示意图

Fig. 3 C105 example distribution path diagram

图4 R105算例配送路径示意图

Fig. 4 R105 example distribution path diagram

图5 RC105算例配送路径示意图

Fig. 5 RC105 example distribution path diagram

图6 腐败率变化对货损和总成本的影响

Fig. 6 Impact of speed change on cargo damage cost and total cost

图7速度变化对碳排放和总成本的影响

Fig. 7 Impact of speed change on carbon emission cost and total cost

来源：《智慧农业（中英文）》2021年第3期

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通讯作者简介

陈天恩 研究员

陈天恩，研究员，2006年毕业于中国海洋大学环境工程专业，获工学博士学位，2006年至今在北京农业信息技术研究中心工作，2007年入选北京市优秀人才计划，现任智慧农业国家质量基础标准（NQI）重点研发计划项目首席科学家，中国农学会农业信息化分会副秘书长，ISO/PC308工作组、国家农业物联网应用标准工作组、国家传感网标准工作组、农业农村部农业大数据工作组专家；中科院地理所、北京理工大学、中国农业大学等兼职硕士生导师。近年来主要从事农业大数据智能技术研究与应用，先后主持完成国家863、科技支撑重大项目等13项，主持完成安徽省烟叶生产＂三可＂信息平台研发，发表学术论文50余篇，参编专著2部，获专利6项，软件著作权50余项，北京市新技术新产品（服务）认定4项；获2011年中华农业科技奖、2018年新疆建设兵团科技进步二等奖等科技奖励5项。

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