多目标定位路线问题模型及禁忌搜索算法研究

在一个完整的物流系统中,总费用和工作量平衡是影响决策的两个基本标准,拓展对员工重要的公平原则-工作量平衡,并权衡工作量与总费用之间的平衡.在此基础上,考虑了带路线分配决策的多目标定位-路线问题,建立了数学模型,采用禁忌搜索算法对模型的求解,为检验车辆多次使用的效果,针对算法设计了联立和序贯两种不同的车辆路线分配形式.算法分析结果表明:区域特征在区分算法两种形式的性能时具有重要的地位.     

考虑外协服务的车辆路径优化问题

降低零售企业的末端配送成本是控制物流成本的关键,共享经济的发展为此提供了新思路。因此,针对零售企业末端上门配送服务成本较高的情况,提出了考虑外协的车辆服务策略,将有意愿进行单次交付的线下客户作为协作车辆配合普通车辆来完成线上客户订单的配送,建立了以最小化普通车辆路径成本,普通车辆使用成本,时间窗惩罚成本和协作车辆补偿成本为目标函数的数学模型,并设计匹配算法和混合遗传算子的模拟退火算法对该模型进行求解,最后结合算例对提出的算法进行检验与分析。     

改进蚁群算法优化周期性车辆路径问题

周期性车辆路径问题(PVRP)是标准车辆路径问题(VRP)的扩展,PVRP将配送期由单一配送期延伸到T(T＞1)期,因此,PVRP需要优化每个配送期的顾客组合和配送路径。由于PVRP是一个内嵌VRP的问题,其比标准VRP问题更加复杂,难于求解。本文采用蚁群算法对PVRP进行求解,并提出采用两种改进措施——多维信息素的运用和基于扫描法的局部优化方法来提高算法的性能。最后,通过9个经典PVRP算例对该算法进行了数据实验,结果表明本文提出的改进蚁群算法求解PVRP问题是可行有效的,同时也表明两种改进措施可以显著提高算法的性能。     

基于两阶段求解策略的动态电动车辆路径优化研究

由于政府对新能源汽车的补贴政策和市区对燃油车限行政策的实时,越来越多的物流公司在城市配送中广泛采用电动汽车。然而,电动车续航里程受限,需要在途充电或者换电,同时客户需求的动态性以及充/换电设施的排队等现实因素也应该被考虑。为此,提出了分阶段策略求解动态电动车辆路径优化问题,并建立了两阶段的EVRP模型。其中第一阶段针对静态客户建立了静态EVRP模型,第二阶段在设计了换电站及动态客户插入策略的基础上,建立了动态EVRP模型以路径更新策略。最后,设计改进的CW-TS混合启发式算法来求解静态模型,设计贪婪算法求解动态模型。实验结果表明,模型与算法具有较好的适用性和有效性。     

混合教与学算法求解多行程车辆路径问题

为了求解带容量约束的车辆路径问题,提出了一种混合教与学优化算法.该算法基于标准的教与学算法,结合基于禁忌搜索算法的局部优化方法,力求进一步强化标准教与学算法的寻优能力.最后通过引入标准数据集,进行了仿真实验并给出了实验分析,测试结果验证了构建的混合教与学优化算法相比其他三种优化算法搜索性能较强,与最优解偏差最小,能够有效地应对离散优化问题.     

考虑客户满意度的同时收发车辆路径问题

当客户要求车辆一次性完成发送以及收集货物的任务时, 只需考虑车辆的路径安排即可.但若客户进一步提出在时间窗内完成的话,就必须考虑客户的等待时间--客户的满意度的衡量标准,等待时间越短满意度越高.因此问题的目标为最小化车辆路径总长度、最小化所有客户等待时间之和.本文通过加权转变为单目标函数,由最邻近法及最廉价插入法得到初始解后经过禁忌搜索算法可得到改进算法,解并通过实例对不同权参数的情况进行了比较.     

带客户协同分仓的动态车辆路径问题研究

随着互联网商业迭代的不断深化,越来越多的企业倾向于从商品前置视角解决配送距离与配送时效性的矛盾。为此,本文研究基于客户协同分仓备货的动态车辆调度问题(Dynamic Vehicle Routing Problem with Inventory Synergetic Customer, DVRP-ISC),设计考虑区域分异特征的协同分仓客户选择方法,建立多阶段动态配送网络优化模型。鉴于研究问题的特殊性,设计多阶段两级网络协同配送路径优化算法;最后,以仿真算例、自定义算例集和基准算例,验证所提模型和算法性能及其拓展性。     

基于前摄性调度的电动汽车路径问题研究

针对车辆调度过程中资源不均衡的问题,利用需求的不确定性,将配送周期划分为初始配送阶段和补货阶段,建立多阶段电动汽车的两级车辆路径优化模型.根据需求的动态程度对配送区域进行划分,结合前摄性调度和反应性调度策略,提出了一种混合禁忌搜索算法(HTSA)来求解该模型.在真实的案例和多个基准评估算例上的实验结果表明:模型和算法的性能优于传统的启发式算法,具有一定的实用价值.     

多行程车辆路径问题中变邻域搜索算法的应用

多行程车辆路径问题是标准车辆路径问题的一个变体,每个车辆在运行期间可以使用不止一次.对于这种NP-HARD问题,提出了一个改进变邻域搜索算法并设计了四个邻域结构用于求解和制定多行程路径问题的调度规划.算法测试了一组标准实例问题,获得的解决方法与文献中提出的三种不同数据集进行比较计算证明,算法提供了较高质量的求解结果.最后采用三个标准函数进行数值计算,与PSO和GA算法进行比较证明,提出的VNS算法虽然运行花费时间较长,但是达到全局收敛性的比率和全局收敛性都远超其他两种算法.     

电动汽车车辆路径问题研究综述

针对传统燃油汽车配送作业过程中的环境负外部性问题,电动汽车因其更低的能耗和更少的碳排放而受到业界广泛关注.从经典车辆路径问题隐含的燃油假设,分析了电动汽车替代燃油汽车的必要性和制约因素;兼顾电动汽车路径问题的一般性与特殊性,对其构成要素进行详细阐述;然后针对不同的应用场景,梳理了电动汽车路径问题的四类变体及其中值得研究的要点;最后,展望了电动汽车路径问题未来的发展方向.     

一种带时间窗和容量约束的车辆路线问题及其Tabu Search算法

本文提出一种带时间窗和容量约束的车辆路线问题（CVRPTW），并利用Tabu Search快速启式算法，针对Solomon提出的几个标准问题，快捷地得到了优良的数值结果。     

求解车辆路径问题的离散蝙蝠算法

根据车辆路径问题的数学模型,分析了它的具体特征,从而对BA的操作算子又进行了重新定义,设计了求解VRP问题的离散蝙蝠算法,并通过实例测试将离散蝙蝠算法与其他算法进行比较,验证了该算法求解VRP问题的有效性与可行性.     

求解车辆路径问题的免疫算法

将免疫算法用于求解车辆路径问题,并根据车辆路径问题的具体情况提出了一种基于分组匹配的亲和力计算方法.实验结果表明,免疫算法能有效地应用于车辆路径问题.     

A Branch & Cut Algorithm for the Asymmetric Traveling Salesman Problem with Precedence Constraints

In this article we consider a variant of the classical asymmetric traveling salesman problem (ATSP), namely the ATSP in which precedence constraints require that certain nodes must precede certain other nodes in any feasible directed tour. This problem occurs as a basic model in scheduling and routing and has a wide range of applications varying from helicopter routing (Timlin, Master's Thesis, Department of Combinatorics and Optimization, University of Waterloo, 1989), sequencing in flexible manufacturing (Ascheuer et al., Integer Programming and Combinatorial Optimization, University of Waterloo, Waterloo, 1990, pp. 19–28; Idem., SIAM Journal on Optimization, vol. 3, pp. 25–42, 1993), to stacker crane routing in an automatic storage system (Ascheuer, Ph.D. Thesis, Tech. Univ. Berlin, 1995). We give an integer programming model and summarize known classes of valid inequalities. We describe in detail the implementation of a branch&cut-algorithm and give computational results on real-world instances and benchmark problems from TSPLIB. The results we achieve indicate that our implementation outperforms other implementations found in the literature. Real world instances with more than 200 nodes can be solved to optimality within a few minutes of CPU-time. As a side product we obtain a branch&cut-algorithm for the ATSP. All instances in TSPLIB can be solved to optimality in a reasonable amount of computation time.     

一类最小-最大车辆路线问题的启发式算法研究

针对个性化和多样性的需求,建立以缩短最长子线路为目标的最小-最大车辆路径问题模型, 并提出启发式算法求解。首先,采用自然数编码,使问题变得更简洁;用最佳保留选择法,以保证群体的多样性;引入爬山算法,加强局部搜索能力;其次,对遗传算法求得的精英种群再进行禁忌搜索,保证算法能够收敛到全局最优。最后,通过实例的计算,表明本算法均优于遗传算法和禁忌搜索算法,并为大规模解决实际问题提供思路。     

Tabu Search heuristics for the Vehicle Routing Problem with Time Windows

This paper surveys the research on the Tabu Search heuristics for the Vehicle Routing Problem with Time Windows (VRPTW). The VRPTW can be described as the problem of designing least cost routes for a fleet of vehicles from one depot to a set of geographically scattered points. The routes must be designed in such a way that each point is visited only once by exactly one vehicle within a given time interval; all routes start and end at the depot, and the total demands of all points on one particular route must not exceed the capacity of the vehicle. In addition to describing basic features of each method, experimental results for Solomon’s benchmark test problems are presented and analyzed. This work was partially supported by the Emil Aaltonen Foundation, Liikesivistysrahasto Foundation, the Canadian Natural Science and Engineering Research Council and the TOP program funded by the Research Council of Norway. This support is gratefully acknowledged.     

车辆路径问题的改进遗传算法

提出一种基于遗传算法的求解车辆路径问题的新算法,避免传统遗传算法处理不可行约束条件中惩罚项系数选取不当所出现的问题.同时,通过现实例子分析该算法的优劣性,实验结果表明该算法是一种有效的算法.     

混合启发式算法求解多配送人员车辆路径问题

为解决带时间窗和多配送人员的车辆路径问题,本文采用混合启发式算法对其进行求解。该算法主要由整数规划重组、局部搜索算法和模拟退火算法三部分组成。在算法中,整数规划重组有效提高了解的质量,局部搜索算法和模拟退火算法保证了算法搜索的深入性和广泛性。通过与CPLEX和禁忌搜索算法进行对比,证实了混合启发式算法实用价值更高,求解效果更好。     

变邻域模拟退火算法求解速度时变的VRPTW问题

本文在经典的带时间窗的车辆路径问题(VRPTW)的基础上,考虑不同时间段车辆行驶速度不同的情况,研究速度时变的带时间窗车辆路径问题(TDVRPTW),使问题更具实际意义。本文用分段函数表示不同时间段下的车辆行驶速度,并解决了速度时变条件下行驶时间计算的问题。针对模拟退火算法(SA)在求解VRPTW问题时易陷入局部最优解,变邻域搜索算法(VNS)在求解VRPTW问题时收敛速度慢的问题,本文将模拟退火算法以一定概率接受非最优解的思想和变邻域搜索算法系统地改变当前解的邻域结构以拓展搜索范围的思想结合起来,提出了一种改进的算法——变邻域模拟退火算法(SAVN),使算法在退火过程中一陷入局部最优解就改变邻域结构,更换搜索范围,以此提升算法跳出局部最优解的能力,加快收敛速度。通过在仿真实验中将SAVN算法的求解结果与VNS算法、SA算法进行对比,验证了SAVN算法确实能显著提升算法跳出局部最优解的能力。     

求解带时间窗车辆路径问题的混合Memetic算法

为提高带时间窗车辆路径问题的求解精度和求解效率,设计了一种混合Memetic算法。采用基于时间窗升序排列的混合插入法构造初始种群,提高解质量的同时兼顾多样性,扩大搜索空间;任意选择组成父代种群,以维持搜索空间;运用简化的变邻域搜索进行局部开发,引入邻域半径减少策略提高开发效率,约束放松机制开放局部空间;以弧为对象,增加种群向当前最优解和全局最优解的后学习过程。实验结果表明,所提出的算法具有较好的寻优精度和稳定性,能搜索到更好的路径长度结果,更新了现有研究在最短路径长度的目标函数上的下限。