混合蟻群算法在容量約束車輛路徑問題中的應(yīng)用研究
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【摘要】:物流作為“第三利潤源泉”,受到企業(yè)越來越多的重視,日益成為國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。配送是物流中的重要環(huán)節(jié),約占物流成本的60%以上。容量約束車輛路徑問題是配送系統(tǒng)中的核心問題,主要研究物流配送中車輛路線的優(yōu)化,從而降低運營商的配送成本,實現(xiàn)物流科學化。該問題屬于NP-難問題,求解難度較大,蟻群優(yōu)化算法是一種基于種群尋優(yōu)的啟發(fā)式搜索算法,其搜索速度比較快,具有很高的搜索效率,但存在陷入局部最優(yōu)的缺點,因此提出混合蟻群算法來解決容量約束車輛路徑問題。本文所做的工作主要包括以下幾個方面:(1)分別對蟻群優(yōu)化算法以及粒子群優(yōu)化算法進行系統(tǒng)的介紹,在此基礎(chǔ)上對蟻群優(yōu)化算法以及粒子群優(yōu)化算法分別分析各自的優(yōu)缺點。(2)設(shè)計混合蟻群算法,該混合算法結(jié)合了蟻群優(yōu)化算法的全局搜索能力以及粒子群優(yōu)化算法的局部尋優(yōu)能力,避免了蟻群優(yōu)化算法易產(chǎn)生早熟收斂和局部尋優(yōu)能力較差等缺陷。該混合算法的思想是先利用蟻群優(yōu)化算法遍歷節(jié)點找出初始解,然后由粒子群優(yōu)化算法進行解的更新,從而找出更優(yōu)解。(3)建立帶有容量約束的車輛路徑問題的數(shù)學模型,利用混合蟻群算法來求解帶有容量約束的車輛路徑問題,并采用標準數(shù)據(jù)集進行對比實驗,驗證了算法的優(yōu)越性。上述研究在理論上對于蟻群優(yōu)化算法與粒子群優(yōu)化算法的發(fā)展具有積極的推動作用,為兩種算法的融合提供了一種新思路,在實踐上,有效地求解了大規(guī)模容量約束車輛路徑問題。因此具有重要的理論意義和實用價值。
【關(guān)鍵詞】:容量約束車輛路徑問題 混合蟻群算法 蟻群優(yōu)化算法 粒子群優(yōu)化算法
【學位授予單位】:合肥工業(yè)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:U116.2;TP18
【目錄】:
- 致謝7-8
- 摘要8-9
- ABSTRACT9-15
- 第一章 緒論15-22
- 1.1 研究背景與意義15-16
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-20
- 1.2.1 車輛路徑問題的研究現(xiàn)狀17-19
- 1.2.2 蟻群算法的研究現(xiàn)狀19
- 1.2.3 研究中存在的問題19-20
- 1.3 論文研究內(nèi)容及組織結(jié)構(gòu)20-21
- 1.3.1 論文研究內(nèi)容20
- 1.3.2 論文組織結(jié)構(gòu)20-21
- 1.4 論文創(chuàng)新點21-22
- 第二章 車輛路徑問題概述22-32
- 2.1 引言22-23
- 2.2 車輛路徑問題描述23-28
- 2.2.1 物流配送中的車輛路徑問題24-25
- 2.2.2 車輛路徑問題的要素25-26
- 2.2.3 車輛路徑問題的分類26-28
- 2.3 車輛路徑問題常用求解方法28-31
- 2.4 本章小結(jié)31-32
- 第三章 蟻群和粒子群相結(jié)合的混合蟻群算法32-44
- 3.1 蟻群算法概述32-36
- 3.1.1 蟻群算法的基本原理32-33
- 3.1.2 蟻群算法的特點33-34
- 3.1.3 蟻群算法的基本模型34-36
- 3.2 粒子群算法概述36-39
- 3.2.1 粒子群算法的基本原理36-37
- 3.2.2 粒子群算法的基本模型37-38
- 3.2.3 粒子群算法的參數(shù)調(diào)整38-39
- 3.3 蟻群和粒子群融合的混合蟻群算法39-43
- 3.3.1 混合蟻群算法的設(shè)計思想39-40
- 3.3.2 螞蟻行為的重新定義40-41
- 3.3.3 概率矩陣的構(gòu)造41-43
- 3.3.4 ACPSO算法特點43
- 3.4 本章小結(jié)43-44
- 第四章 混合蟻群算法求解容量約束車輛路徑問題44-50
- 4.1 引言44
- 4.2 容量約束車輛路徑問題的數(shù)學模型44-45
- 4.3 混合蟻群算法求解容量約束車輛路徑問題45-47
- 4.4 實驗與結(jié)果分析47-49
- 4.5 本章小結(jié)49-50
- 第五章 總結(jié)與展望50-51
- 5.1 本文主要工作50
- 5.2 進一步研究的展望50-51
- 參考文獻51-54
- 攻讀碩士學位期間的學術(shù)活動及成果情況54-55
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本文編號:734779
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