“刚送5单就剩20%电,充电站还在3公里外!”快递小哥王师傅的吐槽道出了电动物流车普及中的新难题:续航焦虑、充电耗时、路线绕远,成了绿色配送的“拦路虎”。近日,我国学者在《Front. Eng. Manag.》发表综述论文,系统梳理了电动车辆路径问题(EVRP)的变体与算法,为解决电动车配送“路线规划难、充电安排乱”提供“全景式攻略”。这项覆盖近九年研究成果的综述,揭示了从“单一送货”到“混合车队智能调度”的技术演进,为绿色物流高效落地提供重要参考。

问题引入:电动车配送,为何“续航焦虑”比手机还严重?

如今街头的绿色物流车越来越多,但司机们却常犯愁:

  • “里程刺客”防不胜防:同样送10个小区,燃油车“一脚油门”跑完,电动车却得算“这单送完还剩多少电?附近有没有快充站?”,就像“手机只剩10%电却要刷视频,时刻盯着电量条”;
  • 充电“偷时间”:快充1小时、慢充4-6小时,配送高峰时“充电1小时=少赚20单”,效率大打折扣;
  • 路线“绕路陷阱”:没规划好路线,可能“多跑5公里冤枉路”,直接导致“半路没电抛锚”,就像“没看导航开错路,油表蹭蹭往下掉”。

这些难题的核心,正是“电动车辆路径问题(EVRP)”——给电动车规划配送路线时,得同时考虑续航、充电、载重等约束,比传统燃油车路径规划复杂得多。

研究背景:绿色物流热潮下,EVRP成“香饽饽”

随着“双碳”目标推进,电动物流车保有量激增,但“车好买,路难跑”。论文图3显示,近九年来EVRP领域论文发表数量持续增长,图4和图5则显示研究已覆盖多个权威期刊,成了运筹优化领域的“热门赛道”。

“传统燃油车路径规划像‘走直线’,只需考虑距离和载重;电动车却像‘走迷宫’,得同时算‘哪段路耗电少?在哪充电不耽误时间?’”研究者解释,比如一个配送中心有20个快递点,燃油车选“最近路线”就行,电动车却要额外判断“第8个点附近有快充站,充30分钟刚好跑完后半程”,复杂度翻倍。

变体分类:6大“定制药方”,解决不同配送场景

论文梳理出EVRP的6大核心变体(图6),每种都像“定制药方”,专治不同场景的“痛点”:

  • 电动旅行商问题(ETSP):“单人单车版”,比如一个快递员用一辆电动车送固定地点,算法规划“最短且不没电”的路线,像“给独行侠画地图”;
  • 绿色车辆路径问题(GVRP):“混合车队调度”,适合燃油车和电动车混编的车队。比如物流公司有5辆电动车(适合短距离)和3辆燃油车(适合长距离),算法会智能分配任务,既环保又高效;
  • 电动定位路径问题(ELRP):“连充电站位置都规划”!比如新小区周边没充电站,算法会建议“在哪个路口设站最方便多辆车补能”,相当于“不仅规划送货路线,还顺便选好沿途加油站位置”。

算法对比:“精确计算”与“快速估算”,谁更适合物流场景?

针对不同变体,研究者总结出两大类算法“武器库”:

  • 精确算法(如分支定界法):适合小规模问题,算得准但耗时长。比如给3辆电动车规划10个配送点,能算出“理论最优路线”,但要跑1小时计算;
  • 启发式算法(如自适应大邻域搜索):适合大规模场景,速度快但近似最优。比如给20辆电动车规划50个点,10分钟就能出方案,误差控制在5%以内,像“老司机凭经验快速规划路线,虽不是绝对最短,但够用且高效”。

表1显示,不同算法各有擅长:GVRP问题用“混合模拟退火算法”效率更高,MEVRP(混合电动车辆路径问题)则适合“自适应大邻域搜索”。

应用价值:从“纸上谈兵”到“快递小哥的路线神器”

“以前物流公司靠‘老司机经验’规划路线,现在有了这份综述,能直接对标找方案。”研究者举例,某快递网点有10辆电动车,用MEVRP算法优化后,充电次数减少30%,日均配送单量增加15%。论文就像“路线规划百科全书”,企业可按场景查变体、选算法,少走弯路。

未来趋势:实时数据+AI,电动车配送将像“老司机开熟路”

随着电池技术进步和5G普及,EVRP算法还将升级:结合实时路况(“前方堵车多耗电20%”)、充电桩排队情况(“充电站还有2个空位,15分钟后满”</think></think>)</think>,动态调整路线。未来,快递小哥的导航可能会提示:“前方3公里有快充站,现在去刚好不用排队,跑完这单还剩30%电”,真正实现“续航不焦虑,路线不绕远”。

来源: FME机械工程前沿