基于人工蜂群算法的車輛路徑問題的研究與應(yīng)用
本文關(guān)鍵詞:基于人工蜂群算法的車輛路徑問題的研究與應(yīng)用,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟和技術(shù)的高速發(fā)展和世界經(jīng)濟一體化進程的加快,物流活動在社會生活和企業(yè)經(jīng)營中所處地位越來越重要,很多企業(yè)將物流作為提升企業(yè)核心競爭力的重要手段。同時,統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明,我國的物流成本與發(fā)達國家相比還有相當?shù)牟罹唷_@說明,提高物流管理水平有現(xiàn)實的需要,也有巨大的發(fā)展空間,該課題具有廣闊的發(fā)展前景和重要的意義。物流管理中,合理的物流安排在帶來經(jīng)濟利益同時還為實現(xiàn)科學(xué)化的管理提供保障,而車輛路徑安排是物流安排的核心環(huán)節(jié),因此本項目選擇車輛路徑問題進行研究有利于提高物流效率,具有重要的實用價值。并且車輛路徑問題是對運籌學(xué)理論和組合優(yōu)化理論的實際體現(xiàn),被譽為“運籌學(xué)近幾十年來最成功的研究之一”,因此對車輛路徑問題的研究也有深遠的理論意義。經(jīng)過多年的發(fā)展,對車輛路徑問題及其算法的研究取得了大量研究成果。由于人工蜂群算法是一種較新的算法,該算法在車輛路徑問題中的應(yīng)用成果相對較少,且研究內(nèi)容不夠全面。為了豐富解決車輛路徑問題的方法,并尋求車輛路徑問題解的精度,本文以車輛路徑問題為研究主線,對人工蜂群算法及其改進算法進行了研究,并在對人工蜂群算法進行應(yīng)用研究時,首先對算法中的核心參數(shù)范圍進行了討論。論文的主要研究內(nèi)容如下:(1)針對滿載車輛路徑問題提出了改進的人工蜂群算法。首先對人工蜂群算法進行了離散化處理;為了避免求解過程中過快收斂而導(dǎo)致局部最優(yōu)的問題,提出了基于中位數(shù)的概率計算方法;為了提高偵察蜂的搜索效率,提出了遺傳思想的偵察蜂搜索策略。對比試驗的分析表明改進的人工蜂群算法是有效的。(2)針對滿載問題對最優(yōu)解精度的不利影響,我們研究了非滿載車輛路徑問題的人工蜂群算法的改進。在改進算法中,根據(jù)非滿載問題特點用二維編碼表示問題的解;采用節(jié)約插入法進行初始化;采用變鄰域搜索方式進行鄰域搜索。通過與標準數(shù)據(jù)庫和相關(guān)文獻結(jié)果的對比分析,人工蜂群算法的改進在解的精度上是可靠的。(3)為了深入研究車輛路徑問題,我們研究了帶時間窗的車輛路徑問題的人工蜂群算法。為了簡化計算過程,除了保留非滿載車輛路徑問題的人工蜂群算法的基本內(nèi)容外,采用了更簡潔的鄰域搜索結(jié)構(gòu)。通過對標準數(shù)據(jù)庫算例的實驗分析,人工蜂群算法對求解帶時間窗的車輛路徑問題具有一定競爭力。本文對標準的和帶時間窗的車輛路徑問題,采用人工蜂群算法分別進行了研究。算法的實驗對比分析發(fā)現(xiàn),滿載的人工蜂群算法與非滿載的相比,計算時間少,但是計算精度差;人工蜂群算法能夠成功應(yīng)用于帶時間窗的車輛路徑問題。本文的研究成果為車輛路徑問題的求解提供了新的思路和借鑒。
【關(guān)鍵詞】:車輛路徑問題 人工蜂群算法 中位數(shù)選擇策略 遺傳思想偵察蜂
【學(xué)位授予單位】:武漢輕工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:U116.2;TP18
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-9
- 第一章 緒論9-15
- 1.1 選題背景和研究意義9
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-13
- 1.2.1 車輛路徑問題研究現(xiàn)狀9-10
- 1.2.2 車輛路徑問題求解算法研究現(xiàn)狀10-12
- 1.2.3 人工蜂群算法國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-13
- 1.3 本文研究的主要內(nèi)容和組織結(jié)構(gòu)13-15
- 1.3.1 本文的研究內(nèi)容13-14
- 1.3.2 論文的結(jié)構(gòu)安排14-15
- 第二章 車輛路徑問題及ABC算法的基本知識15-26
- 2.1 車輛路徑問題概述15-18
- 2.1.1 車輛路徑問題基本模型描述15-16
- 2.1.2 車輛路徑問題要素及常見模型介紹16-18
- 2.2 ABC算法基本知識18-20
- 2.3 ABC算法關(guān)鍵參數(shù)的分析與討論20-25
- 2.3.1 人工蜂數(shù)量的分析與討論20-22
- 2.3.2 產(chǎn)生偵察蜂迭代次數(shù)的分析與討論22-25
- 2.4 本章小結(jié)25-26
- 第三章 基于ABC的帶裝載能力約束的滿載VRP的研究26-39
- 3.1 問題的描述26
- 3.2 基于MVRP的ABC26-32
- 3.2.1 ABC算法離散化的改造26-28
- 3.2.2 基于中位數(shù)選擇策略的引入28-30
- 3.2.3 偵察蜂搜索中遺傳思想的引入30-31
- 3.2.4 基于MVRP的IABC算法31-32
- 3.3 實驗對比與分析32-38
- 3.3.1 實驗參數(shù)設(shè)置33
- 3.3.2 ABC算法兩點改進效果對比分析33-36
- 3.3.3 IABC算法與SABC算法的標準VRP算例對比36-37
- 3.3.4 MVRP化的IABC算法與其他算法比較37-38
- 3.4 本章小結(jié)38-39
- 第四章 基于ABC的帶裝載能力約束的非滿載VRP的研究39-48
- 4.1 IABC算法的FVRP化39-42
- 4.1.1 帶裝載能力約束的FVRP的數(shù)學(xué)模型39
- 4.1.2 對IABC算法的FVRP化處理技術(shù)39-40
- 4.1.3 對IABC算法鄰域搜索結(jié)構(gòu)的改進40-42
- 4.2 實驗結(jié)果與分析42-47
- 4.2.1 基于IABC的FVRP與MVRP的標準數(shù)據(jù)庫算例比較42-45
- 4.2.2 FVRP化的IABC算法與其他算法比較45-47
- 4.3 本章小結(jié)47-48
- 第五章 帶時間窗的VRP研究48-54
- 5.1 帶時間窗VRP概述及其數(shù)學(xué)模型48-49
- 5.2 IABC求解帶時間窗VRP49-50
- 5.3 實驗結(jié)果與分析50-53
- 5.3.1 參數(shù)設(shè)置51
- 5.3.2 實驗對比分析51-53
- 5.4 本章小結(jié)53-54
- 第六章 總結(jié)與展望54-55
- 6.1 總結(jié)54
- 6.2 展望54-55
- 參考文獻55-59
- 致謝59-60
- 攻讀學(xué)位期間的研究成果60
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本文編號:379086
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