车辆路径问题的模拟退火算法

在构造车辆路径问题(Vehicle Routing Problem,VRP)数学模型后,采用路径间调整和路径内优化方法,结合模拟退火算法策略对该问题进行求解。重点阐述了VRP模拟退火算法的设计思路,详细分析和编制了求解程序框图,并实现了计算机求解。仿真测试结果表明:采用模拟退火算法求解VRP效果显著,计算速度较快,与有关算法对比显示了较强的实用性和可操作性,为解决大规模VRP提供了一种有效算法。

求解车辆路径问题的混合遗传算法

针对物流配送中具有容量限制的车辆路径问题,设计了一种结合2-OPT子路径优化的混合遗传算法。在该算法中,提出了一种新的双层染色体编码方案。该染色体编码方案能确保子路径为满足车辆容量约束的可行路径,并且该编码方案只需根据客户编号生成染色体,无需预先知道有容量限制的车辆路径问题所需的最小车辆数,更适于求解实际中的车辆路径优化问题。采用2-OPT算法作为遗传算法的变异算子以优化子路径,从而提高算法的收敛速度。基于典型基准测试实例的计算结果表明,该算法是求解有容量限制的车辆路径问题的有效方法。

多配送中心车辆路径安排问题混合蚁群算法

经典蚁群算法不能直接用于求解多配送中心车辆路径安排问题(Multiple Depot Vehicle Routing Problem,MDVRP),为了解决这一问题,设计了蚂蚁转移策略和可行解构造方法。蚂蚁转移时,先为蚂蚁指定暂时配送中心,在转移过程中当遇到配送中心时,再确定永久配送中心。蚁群构造路径结束后,在满足车辆数和容量限制的条件下,随机选择优化后的若干只蚂蚁遍历路径,基于"节约最小"、"增加最小"和"就近插入"的原则,删除重复需求点并插入缺少的需求点,使之成为可行解。为了提高算法的性能,引入了K邻域规则限制蚂蚁的转移目标,使用2-Opt方法优化蚁群遍历路径和可行解,并设计了信息素更新方法。对标准测试数据集的测试表明,算法有效求解了MDVRP。

车辆路径问题的混合蚁群算法设计与实现

蚁群算法是一种新型的模拟进化算法,具有许多优良的性质,可以很好地解决TSP问题.在分析车辆路径问题(VRP)与TSP区别的基础上,论文将蚁群算法应用于VRP的求解,针对VRP的具体特点,构造了具有自适应功能的混合蚁群算法.该算法对基本规则作了进一步改进,并有机结合了爬山法、节约法等方法,以减少计算时间,避免算法停滞.指出可行解问题是蚁群算法的关键问题,提出了大蚂蚁数、近似解可行化等四个解决策略.计算机仿真结果表明,自适应混合蚁群算法性能优良,能够有效地求解VRP.

解决车辆路径问题的混合模拟退火算法

构造了车辆路径问题的双目标数学模型,据此提出了混合模拟退火算法。该算法主要将模拟退火算法和2-opt优化算法有机地融合,从而使混合后的算法不但具有这两种算法的优点,而且还克服了他们相应的缺点。针对车辆路径问题,重点阐述了混合模拟退火算法的设计思路。实验结果表明,混合模拟退火算法不仅可以取得很好的计算结果,而且还具有收敛速度快等优点。

求解带有时间窗的车辆路径问题的改进算法

提出在用改进节约法对VRPTW问题求出初始解的基础上,通过引入惩罚因子PE和PL,运用2-opt*和Or-opt相结合的方法对初始解进行优化,并以21个节点的配送网络实例进行验证.计算结果表明,采用该方法计算的目标函数值不仅比传统的改进节约法更优,而且计算效率较高,速度较快.同时,该方法可根据客户对于时间窗要求严格程度的不同,通过调整时间惩罚因子PE和PL,得到不同的配送路径方案.

带软时间窗的多车场开放式车辆调度

带软时间窗的多车场开放式车辆调度问题是在开放式车辆路径问题的基础上,考虑了多车场和客户服务时间的约束,是一类典型的NP难解问题。针对该问题,提出了一种改进的蚁群算法求解方案,并建立了相应的数学模型。首先通过设置一个虚拟车场将多车场VRP转化为单车场VRP,然后利用参数控制的改进蚁群算法与2-opt算法结合来对模型求解。算法先利用K-means与细菌觅食算法相结合的聚类技术判断蚁群状态,进而动态调整算法参数,使其快速收敛到全局最优解附近,再依据混沌理论的特点来调整参数,使其跳出局部最优。最后,再利用2-opt算法对最优解进行优化。实验结果验证了该算法求解MDOVRPSTW问题的有效性。

帝国竞争算法求解CVRP

针对带容量约束的车辆路径问题(CVRP),提出了一种带分裂机制的帝国竞争算法进行求解。首先,结合CVRP的特性,采用基于贪婪准则的编解码策略实现算法空间到解空间的转换。其次,提出帝国分裂策略来增强算法的全局搜索能力,并结合2-Opt提高算法的局部搜索能力。最后,通过25个基准算例的仿真实验表明:所提算法能有效求解CVRP,所有算例的优化误差不超过1.0%;与已有的帝国竞争算法、粒子群算法、遗传算法、布谷鸟搜索算法相比,所提算法的求解效率更高。

改进蚁群算法在车辆路径问题中的应用

从蚁群算法在求解实际问题时收敛速度慢、易陷入局部最优的缺陷出发,对蚁群系统转移规则、局部信息素更新方面进行改进,并将其应用到DCVRP问题中,求解时引入候选列表和2-opt局部搜索策略,以减少计算时间并达到事先淘汰不良路径的目的.通过与其他元启发式方法比较,实验结果表明,本文改进蚁群算法其结果明显优于另外四种主要的路径问题启发式方法.

基于智能混合算法的车辆配送路径优化

为提高车辆配送效率,节约配送成本,建立了以配送路径和成本综合最优为目标的车辆配送路径问题数学模型.设计并实现了一种智能混合算法,首先利用具有自适应交叉率和变异率的改进遗传算法生成全局较优解,再将较优解转换为初始信息素进行蚁群算法,并结合2-opt算法对解进一步迭代优化,最终获得了车辆最优配送路径.实验结果表明,该算法优化后的目标值比蚁群算法减少了15.0%,比遗传算法减少了10.4%,验证了该算法的有效性和优越性.

考虑卸载时间的累计等待时间式车辆路径问题及求解

提出考虑卸载时间的累计等待时间式车辆路径问题(Cumulative Capacitated Vehicle Routing Problem with Unload Time,CCVRPUT)模型,该模型考虑货物在目的地的卸载时间,以所有车辆路径上全部客户累计等待时间之和和所有运输车辆额外运转时间支出两者为优化目标,更符合实际物流需要。针对CCVRPUT的特点,采用灰狼优化算法(Grey Wolf Optimizer,GWO)作为主体,采用实数编码和等分随机键与ROV规则结合的方法进行解码,引入2-Opt局部搜索策略,有效对CCVRPUT进行求解。最后,通过实验证明了所提出模型和算法的有效性。

随机需求车辆路线问题研究

由现实生活中的不确定性因素引出需求随机的车辆路线问题,根据该问题随机性强的特点,设计了不断优化的求解方法。即首先用SFC和2-opt算法求解TSP以确定客户的访问顺序,并在车辆访问过程中不断对路线进行优化。最后,通过实例模拟验证该求解方法的可行性和适用性。

带时间窗的车辆路径问题的离散蝙蝠算法

本文提出了一种离散蝙蝠算法求解带时间窗的车辆路径问题(vehicle routing problem with time window).该算法提出了蝙蝠位置的定义、速度的定义、位置更新操作、速度更新操作、频率更新操作,并采用惩罚机制与向量比较机制相结合的方法处理相关约束条件.该算法引入了随机插入策略、最少客户车辆插入搜索、普通插入搜索、交换搜索、带时间窗的2-Opt搜索等策略来扩大搜索空间、加强算法的收敛效率.实验结果表明:所提出算法具有较强的寻优能力、较高的鲁棒性、较少的时间耗费;本文所采用的关键参数值和策略能提高所提出算法的性能;通过假设检验证明了所提出算法与对比算法之间的算法性能均有显著性差异.

基于双种群混合遗传算法的车辆调度问题研究

车辆路径优化问题影响着企业的生存发展,对于企业至关重要。传统遗传算法容易陷入局部最优解,算法求解性能有待改善。针对该问题,文章提出了求解车辆路径优化问题的双种群混合遗传算法。算法在进化过程中采用两个遗传种群,分别选取不同的交叉和变异概率进行遗传操作。在每一次迭代结束时,将两个种群中的优秀个体进行互换,打破种群间的平衡。同时,为了提高种群质量,文章还采用2-opt算子对种群中的最优个体进行了优化。仿真实验表明,文章所提的算法具有更好的求解性能。

混合最大最小蚁群算法在VRPTW中的应用

为解决有时间窗车辆路径问题,采用两个最大最小蚁群系统,一个蚁群最小化车辆数量,另一个蚁群最小化旅行距离。通过分析有时间窗车辆路径问题和旅行商问题的区别,改进了最大最小蚁群算法中状态转移策略,并增加与可用车辆相同数量的虚拟仓库,使这两个蚁群使用独立的信息素但通过分享全局最优解来协作,算法还结合了2-opt局部搜索,从而减少了算法的计算时间并避免过早收敛。仿真实验结果表明,该算法性能优良,能有效地求解有时间窗车辆路径问题。

学习型蚁群算法求解一类复杂两级车辆路径问题

针对考虑同时取送货的绿色两级车辆路径问题,以最小化带碳排放成本的总运输成本为优化目标,提出一种结合聚类分解的学习型蚁群优化算法。针对两级问题相互耦合的特点,采用基于距离的聚类算法将原问题分解为一组子问题,提出一种学习型蚁群优化算法对各子问题进行求解,进而获得原问题的解。提出一种考虑问题结构特征的三维概率矩阵作为信息素矩阵,用于学习优质解的优良特征信息,以提高算法的全局搜索能力;提出一种考虑算法行为特征的局部搜索策略,用于学习所设计的六种邻域算子的搜索信息,以提高算法的局部搜索能力。通过仿真实验和算法比较,验证了所提算法的有效性。

求解绿色车辆路径问题的离散乌贼算法

为求解绿色车辆路径问题(green vehicle routing problem),提出一种离散乌贼算法(DCOA)。采用轮盘赌机制增强初始解选择的随机性,引入精英片段插入策略指导乌贼细胞群的进化方向,提高搜索效率,利用2-opt法和shift法优化当前细胞,增强最优解的局部开发能力。选取Augerat标准数据集,对算法进行测试,并与BA、PSO、CS、SA以及ACO算法进行比较。实验结果表明,DCOA算法相较于其它算法有更强的寻优能力,可以有效求解绿色车辆路径问题,求得的解更能满足绿色车辆路径问题的需求。

应急物流车辆调度多目标鲁棒优化研究

针对应急物流车辆调度问题中对于经济性、时效性、可靠性和鲁棒性的多种要求,考虑了含有时间窗、不确定需求、不确定行驶时间,以及路段含有失效风险的多目标鲁棒车辆路径优化问题,通过定义新的成本函数、满意度函数、风险度函数和鲁棒度函数作为四个优化目标来构建模型,并基于鲁棒优化理论将不确定模型转化为确定性鲁棒对应模型求解,为解决不确定环境下优化问题提供了新的思路。算法方面,主要基于SPEA2算法框架求解该多目标模型,针对算法缺陷提出多种改进策略,并通过对比实验证明了改进策略的有效性。

基于Spark的自适应蚁群算法对CVRP问题的求解

为解决大规模带容量限制的车辆路径问题(CVRP),提出一种基于Spark平台的自适应蚁群算法。该算法利用改进的自适应状态转移规则和动态的信息素更新策略,减轻固定参数的弊端;结合2-opt进行局部搜索优化;在Spark集群上分布式并行实现该算法,利用Spark提供的应用程序编程接口(API)实现对蚁群弹性分布式数据集(RDD)的各种操作,实现蚁群分布式计算。在标准数据集CVRPLib的实验结果表明,该算法使得大规模算例问题求解速度有显著提升。

基于车辆共享的多配送中心车辆路径问题研究

在城市物流配送过程中,基于车辆共享的多配送中心车辆路径问题是典型的NP难问题。为提高客户满意度,添加了软时间窗条件约束,并创建了其相应的数学模型。然后,通过结合2-opt局部优化算法的自适应多态蚁群算法求解该数学模型。最后,采用实例验证了该算法在解决基于车辆共享的多配送中心车辆路径问题方面的可行性和有效性。