一種大規(guī)模工業(yè)用的超啟發(fā)式多選址系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電子信息技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種大規(guī)模工業(yè)用的超啟發(fā)式多選址系 統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 超啟發(fā)式算法，是指通過操縱或管理一組低層啟發(fā)式算法，以獲得新啟發(fā)式算法 并利用計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)，從而解決大規(guī)模工業(yè)計(jì)算難題的新型算法與技術(shù)。
[0003] 多選址是一次性、同時(shí)計(jì)算出多個(gè)最優(yōu)位置的解決方案。傳統(tǒng)的選址每次只輸出 一個(gè)最優(yōu)位置，而多位置間會(huì)存在干擾。多選址會(huì)同時(shí)解決"位置在哪里最好"與"多少個(gè) 位置最好"這兩個(gè)問題。
[0004] 選址是非常經(jīng)典的工業(yè)與數(shù)學(xué)問題。例如，超市或便利店的店鋪選址、銀行的網(wǎng) 點(diǎn)選址、制造業(yè)的工廠選址、物流快遞公司的中轉(zhuǎn)場(chǎng)選址等。目前，市場(chǎng)上的選址算法主要 為重心法選址（包川，2012)，即根據(jù)客戶或待選位置服務(wù)的對(duì)象的地理分布進(jìn)行尋找?guī)?何重心從而達(dá)到總直線距離最短的目的。該選址方法的優(yōu)點(diǎn)是簡單直接，弊端是計(jì)算準(zhǔn)確 性低(無法與導(dǎo)航類系統(tǒng)進(jìn)行交互計(jì)算等)、無法用于工業(yè)的大規(guī)模類計(jì)算(變量在200到 10000個(gè)之間）、無法考慮不可選址區(qū)域。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)及算法中存在的問題，現(xiàn)提供一種大規(guī)模工業(yè)用的超啟發(fā)式多選址 系統(tǒng)，從而提高計(jì)算的精度并為工業(yè)提供能夠真正解決實(shí)際多選址問題的智慧型系統(tǒng)。
[0006] 上述技術(shù)方案具體包括： 系統(tǒng)前臺(tái)獲取信息：由于這是一個(gè)智慧型系統(tǒng)，因此，首頁系統(tǒng)要清楚用戶想要解決什 么問題，有什么要求。因此，第一步為通過系統(tǒng)前臺(tái)獲取一些必要的基礎(chǔ)類信息，例如：待選 址點(diǎn)所服務(wù)的所有對(duì)象位置、不可選址區(qū)域、計(jì)算精度與目標(biāo)參數(shù)(最小化成本或最小化服 務(wù)時(shí)長）等。
[0007] 剔除噪音干擾點(diǎn)：根據(jù)點(diǎn)的分布特點(diǎn)及數(shù)學(xué)的離散分析理論找出影響定義邊界的 噪音干擾點(diǎn)，從而提高計(jì)算的精度與計(jì)算速度。
[0008] 尋找選址邊界：根據(jù)優(yōu)化后的覆蓋點(diǎn)來定義選址邊界，從而提高選址效率。
[0009] 產(chǎn)生備選區(qū)域選址子邊界：根據(jù)輸出最優(yōu)解的選址位置個(gè)數(shù)，來計(jì)算子區(qū)域的切 割方式，并將一個(gè)大區(qū)域分割成若干小區(qū)域，這是經(jīng)典的Break and Conquer思維方式，將 一個(gè)大問題拆解為若干小問題后，再解決。
[0010] 生成選址代表點(diǎn)：在區(qū)域中找出能代表區(qū)域特性的點(diǎn)來代表這個(gè)區(qū)域。這是一個(gè) 以點(diǎn)帶面的思想，通過找到能代表群體的個(gè)體來簡化問題。
[0011] 不可選址區(qū)域邏輯判斷與計(jì)算：根據(jù)代表點(diǎn)來判斷區(qū)域是否在不可選址區(qū)域，雖 然代表點(diǎn)含有區(qū)域的重要屬性，但代表點(diǎn)不能完全體現(xiàn)區(qū)域的所有性質(zhì)，例如，即使判斷出 代表點(diǎn)在不可選址區(qū)域，也不能肯定整個(gè)區(qū)域都在不可選址區(qū)域，因此，我們會(huì)進(jìn)行二次判 斷，以提高判斷的準(zhǔn)確性，將漏掉最優(yōu)解的概率降低30%-50%。
[0012] 將最優(yōu)與次優(yōu)子邊界保存至備選區(qū)域：所謂的最優(yōu)或次優(yōu)解，是相對(duì)目標(biāo)函數(shù)而 言，所有解中，哪一個(gè)更符合目標(biāo)函數(shù)的目標(biāo)。之所以要保留次優(yōu)解，還是因?yàn)橐渣c(diǎn)代面的 原因。雖然代表點(diǎn)含有區(qū)域的重要屬性，但代表點(diǎn)不能完全體現(xiàn)區(qū)域的所有性質(zhì)，即使某 個(gè)代表點(diǎn)相對(duì)于其他代表點(diǎn)最優(yōu)，這并不代表所有點(diǎn)都比這個(gè)點(diǎn)差，因此，我們會(huì)保留次優(yōu) 解，以提高判斷的準(zhǔn)確性，將漏掉最優(yōu)解的概率再次降低30%_50%。
[0013] 對(duì)備選區(qū)域重復(fù)步驟3,直到滿足計(jì)算精度為止：這是一個(gè)不斷下探，不斷向下搜 索的過程。每下探一次，顆粒度就小一個(gè)數(shù)量級(jí)，下探次數(shù)越多，精度越小，計(jì)算時(shí)長越長。
[0014] 本發(fā)明的有益的效果是：本系統(tǒng)在大規(guī)模工業(yè)選址領(lǐng)域采用超啟發(fā)式的算法，徹 底解決了現(xiàn)有系統(tǒng)無法與導(dǎo)航實(shí)時(shí)交互計(jì)算、無法一次性無限制的大規(guī)模多選址及無法回 避不可選址區(qū)域的問題，結(jié)果大大提高了計(jì)算的精度、問題的可計(jì)算性與可解決性、系統(tǒng)推 薦結(jié)果的可操作性。
【附圖說明】
[0015] 圖1為本發(fā)明一種大規(guī)模工業(yè)用的超啟發(fā)式多選址系統(tǒng)的實(shí)施案例及流程。
[0016] 圖2為本發(fā)明一種大規(guī)模工業(yè)用的超啟發(fā)式多選址系統(tǒng)實(shí)施案例的系統(tǒng)前臺(tái)獲 取信息。
[0017] 圖3為本發(fā)明一種大規(guī)模工業(yè)用的超啟發(fā)式多選址系統(tǒng)實(shí)施案例的剔除噪音干 擾點(diǎn)。
[0018] 圖4為本發(fā)明一種大規(guī)模工業(yè)用的超啟發(fā)式多選址系統(tǒng)實(shí)施案例的尋找選址邊 界。
[0019] 圖5為本發(fā)明一種大規(guī)模工業(yè)用的超啟發(fā)式多選址系統(tǒng)實(shí)施案例的產(chǎn)生備選區(qū) 域選址子邊界。
[0020] 圖6為本發(fā)明一種大規(guī)模工業(yè)用的超啟發(fā)式多選址系統(tǒng)實(shí)施案例的生成選址代 表點(diǎn)。
[0021] 其中，?代表選址場(chǎng)地所服務(wù)的點(diǎn)；&代表不可選址區(qū)域；_代表選址區(qū)域生 成出的代表點(diǎn)；喔代表邊界線或切割線。
[0022] 具體的實(shí)施方式 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施案例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的 描述，顯然，所描述的實(shí)施案例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施案例，而不是全部的實(shí)施案例?；?于本發(fā)明中的實(shí)施案例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所 有其他實(shí)施案例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0023] 需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施案例及實(shí)施案例中的特征可 以相互組合。
[0024] 下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施案例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明，但不作為本發(fā)明的限定。
[0025] 在現(xiàn)有的技術(shù)中，基于重心法的選址方法計(jì)算準(zhǔn)確性低(無法與導(dǎo)航類系統(tǒng)進(jìn)行 交互計(jì)算等)、無法用于工業(yè)的大規(guī)模類計(jì)算(變量在200到10000個(gè)之間)、無法考慮不可 選址區(qū)域，因此，無法真正的解決工業(yè)選址問題。
[0026] 如圖1所示的實(shí)施流程， 本發(fā)明的較佳實(shí)施案例中，如圖2,系統(tǒng)前臺(tái)獲取信息：通過與其他系統(tǒng)對(duì)接或用戶在 前臺(tái)上傳待選址點(diǎn)所服務(wù)的所有對(duì)象經(jīng)煒度，在系統(tǒng)的前臺(tái)界面利用多邊形畫出若干個(gè)不 可選址區(qū)域，在系統(tǒng)前臺(tái)通過下拉選擇計(jì)算精度與目標(biāo)參數(shù)(最小化成本或最小化服務(wù)時(shí) 長） 本發(fā)明的較佳實(shí)施案例中，如圖3,剔除噪音干擾點(diǎn)：計(jì)算待選址點(diǎn)所服務(wù)的所有對(duì)象 的平均經(jīng)度、平均煒度、經(jīng)度標(biāo)準(zhǔn)差與煒度標(biāo)準(zhǔn)差。對(duì)所有點(diǎn)的經(jīng)度與群體的平均經(jīng)度±2 倍標(biāo)準(zhǔn)差做比較，如果介于[平均經(jīng)度