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混合算法求解多目标平衡旅行商问题
被引量:
5
1
作者
董学士
董文永
王豫峰
《计算机研究与发展》
EI
CSCD
北大核心
2017年第8期1751-1762,共12页
平衡旅行商问题(balanced traveling salesman problem,BTSP)是旅行商问题(traveling salesman problem,TSP)的变化模型,是另一种组合优化问题,可在汽轮机(gas turbine engines,GTE)等的优化问题中得到应用,但BTSP模型只能对含单个旅行...
平衡旅行商问题(balanced traveling salesman problem,BTSP)是旅行商问题(traveling salesman problem,TSP)的变化模型,是另一种组合优化问题,可在汽轮机(gas turbine engines,GTE)等的优化问题中得到应用,但BTSP模型只能对含单个旅行商一个任务的优化问题建模,不能同时对含多个旅行商多任务的问题进行建模和优化.基于此,首次提出了一种多目标平衡旅行商问题(multiobjective balanced traveling salesman problem,MBTSP)模型,可建模含多个旅行商多任务的优化问题,具体可应用在含多个目标或个体的实际问题,例如含多个GTE的优化.相关文献的研究已证实,伊藤算法和遗传算法(genetic algorithm,GA)在求解组合优化问题中具有较好的性能,因此,应用混合伊藤算法(hybrid ITO algorithm,HITO)和混合遗传算法来求解MBTSP问题.HITO通过蚁群算法(ant colony optimization,ACO)来产生基于图的概率生成模型,再用伊藤算法的漂移和波动算子对该图模型进行更新,从而得到MBTSP的最优解.对于混合遗传算法,第一个用贪心法对遗传算法进行改进,命名为贪心法遗传算法(genetic algorithm with greedy initialization,GAG),第二个用爬山算法优化遗传算法,称之为爬山法遗传算法(genetic algorithm by hill-climbing,GAHC),最后一个为模拟退火遗传算法(genetic algorithm with simulated annealing,GASA).为了有效验证该算法,使用小尺度到大尺度的不同规模MBTSP问题的数据进行实验,结果表明:混合算法在求解MBTSP问题是有效的,并表现出不同的特点.
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关键词
混合伊藤算法
混合遗传算法
平衡旅行商问题
多目标平衡旅行商问题
蚁群算法
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职称材料
关于中国旅行商问题的探讨
被引量:
1
2
作者
徐艳
野金花
《黑龙江八一农垦大学学报》
2011年第6期71-74,77,共5页
对中国旅行商问题进行了探讨。首先,我们运用蚁群算法得到了中国旅行商的最短路旅行方案;其次,在最短路旅行方案的基础上,再考虑最经济的旅行花费问题,我们建立了旅行问题的无约束条件优化模型,同时得到了最小花费;最后,综合考虑省钱、...
对中国旅行商问题进行了探讨。首先,我们运用蚁群算法得到了中国旅行商的最短路旅行方案;其次,在最短路旅行方案的基础上,再考虑最经济的旅行花费问题,我们建立了旅行问题的无约束条件优化模型,同时得到了最小花费;最后,综合考虑省钱、省时又方便的约束条件,我们建立了旅行问题的均衡多目标优化模型,并运用Lingo软件编程最终得到了较合理的旅行订票方案。
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关键词
旅行商问题
蚁群算法
组合优化
均衡多目标优化
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职称材料
牛奶配送问题的两阶段平衡TSP优化算法研究
3
作者
丁雪枫
尤建新
《计算机工程与应用》
CSCD
2012年第16期5-9,共5页
牛奶配送问题中包含访问次数不同的节点,该问题可以当做两阶段旅行商问题进行求解。为有效地求解节点个数处于平衡条件下的牛奶配送问题的两阶段旅行商问题,提出了一种启发式优化求解方法,有助提高目标问题的求解效率和性能。针对节点...
牛奶配送问题中包含访问次数不同的节点,该问题可以当做两阶段旅行商问题进行求解。为有效地求解节点个数处于平衡条件下的牛奶配送问题的两阶段旅行商问题,提出了一种启发式优化求解方法,有助提高目标问题的求解效率和性能。针对节点数量平衡性和节点访问次数不同的特点,提出一种基于节点划分的动态规划优化。通过对实例进行计算和比较,结果验证了所提方法的有效性和优越性。
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关键词
牛奶配送问题
节点平衡
两阶段
旅行商问题
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职称材料
一种基于负载均衡的多Agent路径规划算法
被引量:
3
4
作者
朱广蔚
秦小麟
许峰
《南京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010年第2期198-203,共6页
在分布式信息查询系统中,使用多个Agent协作完成查询任务是一种有效的方法,所有Agent的总行程影响网络的通信流量,单个Agent的最大负载决定了查询任务的完成时间。现有方法大多研究如何减少Agent的总行程,未考虑Agent的负载均衡问题。...
在分布式信息查询系统中,使用多个Agent协作完成查询任务是一种有效的方法,所有Agent的总行程影响网络的通信流量,单个Agent的最大负载决定了查询任务的完成时间。现有方法大多研究如何减少Agent的总行程,未考虑Agent的负载均衡问题。本文提出一种基于负载均衡的多Agent迁移路线规划(Load balanced mul-ti-agent planning,LBMAP)算法首先寻找图中一条包含所有节点的TSP回路,然后使用动态规划算法将该回路分为多段,每个Agent访问其中一段,算法兼顾了两个优化目标:最小化Agent的总行程、最小化Agent的关键负载。仿真实验表明:随着Agent平均访问节点数的增大,LBMAP算法的性能趋近于理论最优值。
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关键词
移动代理
负载均衡
旅行商问题
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职称材料
面向多起点均衡多旅行商问题的进化算法
被引量:
5
5
作者
孙冰
王川
+2 位作者
杨强
刘晓芳
毛文涛
《计算机工程与设计》
北大核心
2023年第7期2030-2038,共9页
为解决多起点均衡多旅行商问题,分析问题的特点,从优化旅行商的起点、最小化所有旅行商总路程和维持各旅行商路径均衡的角度出发,提出一种基于改进交叉、变异操作的遗传算法。根据均衡多旅行商问题的优化目标,构建新型评价函数,设计双...
为解决多起点均衡多旅行商问题,分析问题的特点,从优化旅行商的起点、最小化所有旅行商总路程和维持各旅行商路径均衡的角度出发,提出一种基于改进交叉、变异操作的遗传算法。根据均衡多旅行商问题的优化目标,构建新型评价函数,设计双染色体编码方式。在此基础上,引入改进的三交换启发式交叉操作并设计双变异策略。在经典旅行商问题的测试集TSPLIB上,与其它求解多旅行商问题的进化算法进行对比,验证算法的有效性。
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关键词
遗传算法
均衡多旅行商问题
旅行商问题
进化算法
多目标
优化
变异策略
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职称材料
求解加权MTSP问题的CUDA并行群智能方法
被引量:
2
6
作者
苏守宝
赵威
李智
《郑州大学学报(工学版)》
CAS
北大核心
2021年第6期34-41,共8页
针对混合迭代算法执行时间长的问题,根据粒子群优化(PSO)算法和蚁群优化(ACO)算法的并行特点,结合其在GPU上并行化实现技术和编程优化技巧,提出一种基于CUDA的粒子群聚类蚁群的并行群智能混合方法GPSO-AC。该算法利用GPU的多个流处理器(...
针对混合迭代算法执行时间长的问题,根据粒子群优化(PSO)算法和蚁群优化(ACO)算法的并行特点,结合其在GPU上并行化实现技术和编程优化技巧,提出一种基于CUDA的粒子群聚类蚁群的并行群智能混合方法GPSO-AC。该算法利用GPU的多个流处理器(SM)和单指令多线程(SIMT)的指令架构,将GPSO-AC算法在运行中的独立个体的搜索过程同时并行执行,在保证算法精度的基础上,加快混合迭代法的执行速度。考虑到实际场景中旅行商在每个路段上各项开销不同,可以抽象为每段路程区间上都有一个与之对应的代价,将路程代价考虑到MTSP问题中。采用TSPLIB库中6个测试数据集,将GPSO-AC与PSO-AC、TPHA、K-means-AC等算法进行比较,并进一步探讨了加入代价均衡约束后对加权MTSP问题最优解收敛性能的影响。使用chn31数据集上不同旅行商数时,GPSO-AC在不考虑代价均衡、代价均衡约束、加权代价均衡的情况下的代价标准差分别为1165.26、54.97、6.74。结果表明:在求解一般MTSP问题及其衍生加权、代价均衡MSTP问题上,GPSO-AC在执行速度和收敛精度上均优于CPU串行算法,且随着模型规模增加,其速度优势更加明显。
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关键词
多旅行商问题
CUDA并行算法
代价均衡
粒子群聚类
蚁群算法
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职称材料
题名
混合算法求解多目标平衡旅行商问题
被引量:
5
1
作者
董学士
董文永
王豫峰
机构
武汉大学计算机学院
出处
《计算机研究与发展》
EI
CSCD
北大核心
2017年第8期1751-1762,共12页
基金
国家自然科学基金项目(61672024
61170305)~~
文摘
平衡旅行商问题(balanced traveling salesman problem,BTSP)是旅行商问题(traveling salesman problem,TSP)的变化模型,是另一种组合优化问题,可在汽轮机(gas turbine engines,GTE)等的优化问题中得到应用,但BTSP模型只能对含单个旅行商一个任务的优化问题建模,不能同时对含多个旅行商多任务的问题进行建模和优化.基于此,首次提出了一种多目标平衡旅行商问题(multiobjective balanced traveling salesman problem,MBTSP)模型,可建模含多个旅行商多任务的优化问题,具体可应用在含多个目标或个体的实际问题,例如含多个GTE的优化.相关文献的研究已证实,伊藤算法和遗传算法(genetic algorithm,GA)在求解组合优化问题中具有较好的性能,因此,应用混合伊藤算法(hybrid ITO algorithm,HITO)和混合遗传算法来求解MBTSP问题.HITO通过蚁群算法(ant colony optimization,ACO)来产生基于图的概率生成模型,再用伊藤算法的漂移和波动算子对该图模型进行更新,从而得到MBTSP的最优解.对于混合遗传算法,第一个用贪心法对遗传算法进行改进,命名为贪心法遗传算法(genetic algorithm with greedy initialization,GAG),第二个用爬山算法优化遗传算法,称之为爬山法遗传算法(genetic algorithm by hill-climbing,GAHC),最后一个为模拟退火遗传算法(genetic algorithm with simulated annealing,GASA).为了有效验证该算法,使用小尺度到大尺度的不同规模MBTSP问题的数据进行实验,结果表明:混合算法在求解MBTSP问题是有效的,并表现出不同的特点.
关键词
混合伊藤算法
混合遗传算法
平衡旅行商问题
多目标平衡旅行商问题
蚁群算法
Keywords
hybrid ITO(HITO)algorithm
hybrid genetic algorithms
balanced
traveling
salesman
problem(
BTSP)
multi-objective balanced traveling salesman problem(mbtsp)
ant colony optimization(ACO)
分类号
TP301.6 [自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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职称材料
题名
关于中国旅行商问题的探讨
被引量:
1
2
作者
徐艳
野金花
机构
黑龙江八一农垦大学文理学院
出处
《黑龙江八一农垦大学学报》
2011年第6期71-74,77,共5页
文摘
对中国旅行商问题进行了探讨。首先,我们运用蚁群算法得到了中国旅行商的最短路旅行方案;其次,在最短路旅行方案的基础上,再考虑最经济的旅行花费问题,我们建立了旅行问题的无约束条件优化模型,同时得到了最小花费;最后,综合考虑省钱、省时又方便的约束条件,我们建立了旅行问题的均衡多目标优化模型,并运用Lingo软件编程最终得到了较合理的旅行订票方案。
关键词
旅行商问题
蚁群算法
组合优化
均衡多目标优化
Keywords
traveling
salesman
problem
ant colony algorithm
combinatorial optimization
balanced
multi-objective
optimization
分类号
TP391.41 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
牛奶配送问题的两阶段平衡TSP优化算法研究
3
作者
丁雪枫
尤建新
机构
同济大学经济与管理学院
上海大学管理学院
出处
《计算机工程与应用》
CSCD
2012年第16期5-9,共5页
基金
上海市博士后科研资助项目(No.11R21416300)
中国博士后科学基金(No2012M510892)
+1 种基金
上海市优秀学术带头人计划(No.11XD1405100)
上海市重点学科建设项目资助(No.B310)
文摘
牛奶配送问题中包含访问次数不同的节点,该问题可以当做两阶段旅行商问题进行求解。为有效地求解节点个数处于平衡条件下的牛奶配送问题的两阶段旅行商问题,提出了一种启发式优化求解方法,有助提高目标问题的求解效率和性能。针对节点数量平衡性和节点访问次数不同的特点,提出一种基于节点划分的动态规划优化。通过对实例进行计算和比较,结果验证了所提方法的有效性和优越性。
关键词
牛奶配送问题
节点平衡
两阶段
旅行商问题
Keywords
milk delivery
problem
node
balanc
ing
2-period
traveling
salesman
problem
分类号
F237 [经济管理—会计学]
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职称材料
题名
一种基于负载均衡的多Agent路径规划算法
被引量:
3
4
作者
朱广蔚
秦小麟
许峰
机构
南京航空航天大学信息科学与技术学院
出处
《南京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010年第2期198-203,共6页
基金
国家自然科学基金(60673127)资助项目
国家高技术研究发展计划("八六三"计划)(2007AA01Z404)资助项目
航空科学基金(20085552021)资助项目
文摘
在分布式信息查询系统中,使用多个Agent协作完成查询任务是一种有效的方法,所有Agent的总行程影响网络的通信流量,单个Agent的最大负载决定了查询任务的完成时间。现有方法大多研究如何减少Agent的总行程,未考虑Agent的负载均衡问题。本文提出一种基于负载均衡的多Agent迁移路线规划(Load balanced mul-ti-agent planning,LBMAP)算法首先寻找图中一条包含所有节点的TSP回路,然后使用动态规划算法将该回路分为多段,每个Agent访问其中一段,算法兼顾了两个优化目标:最小化Agent的总行程、最小化Agent的关键负载。仿真实验表明:随着Agent平均访问节点数的增大,LBMAP算法的性能趋近于理论最优值。
关键词
移动代理
负载均衡
旅行商问题
Keywords
mobile agent
load
balanc
ing
travel
ling
salesman
problem
分类号
TP31 [自动化与计算机技术—计算机软件与理论]
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职称材料
题名
面向多起点均衡多旅行商问题的进化算法
被引量:
5
5
作者
孙冰
王川
杨强
刘晓芳
毛文涛
机构
河南师范大学计算机与信息工程学院
河南师范大学软件学院
南京信息工程大学人工智能学院
南开大学人工智能学院
出处
《计算机工程与设计》
北大核心
2023年第7期2030-2038,共9页
基金
国家自然科学基金青年基金项目(62006124)
江苏省自然科学基金青年基金项目(BK20200811)
江苏省高等学校自然科学研究面向基金项目(20KJB520006)。
文摘
为解决多起点均衡多旅行商问题,分析问题的特点,从优化旅行商的起点、最小化所有旅行商总路程和维持各旅行商路径均衡的角度出发,提出一种基于改进交叉、变异操作的遗传算法。根据均衡多旅行商问题的优化目标,构建新型评价函数,设计双染色体编码方式。在此基础上,引入改进的三交换启发式交叉操作并设计双变异策略。在经典旅行商问题的测试集TSPLIB上,与其它求解多旅行商问题的进化算法进行对比,验证算法的有效性。
关键词
遗传算法
均衡多旅行商问题
旅行商问题
进化算法
多目标
优化
变异策略
Keywords
genetic algorithm
balanced
multiple
traveling
salesmen
problem
traveling
salesman
problem
evolutionary algorithms
multi-objective
optimization
mutation strategies
分类号
TP301.6 [自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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职称材料
题名
求解加权MTSP问题的CUDA并行群智能方法
被引量:
2
6
作者
苏守宝
赵威
李智
机构
江苏科技大学计算机学院
金陵科技学院数据科学与智慧软件江苏省重点实验室
出处
《郑州大学学报(工学版)》
CAS
北大核心
2021年第6期34-41,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(61375121,41801303)
金陵科技学院高层次引进人才科研项目(jit-rcyj-201505)。
文摘
针对混合迭代算法执行时间长的问题,根据粒子群优化(PSO)算法和蚁群优化(ACO)算法的并行特点,结合其在GPU上并行化实现技术和编程优化技巧,提出一种基于CUDA的粒子群聚类蚁群的并行群智能混合方法GPSO-AC。该算法利用GPU的多个流处理器(SM)和单指令多线程(SIMT)的指令架构,将GPSO-AC算法在运行中的独立个体的搜索过程同时并行执行,在保证算法精度的基础上,加快混合迭代法的执行速度。考虑到实际场景中旅行商在每个路段上各项开销不同,可以抽象为每段路程区间上都有一个与之对应的代价,将路程代价考虑到MTSP问题中。采用TSPLIB库中6个测试数据集,将GPSO-AC与PSO-AC、TPHA、K-means-AC等算法进行比较,并进一步探讨了加入代价均衡约束后对加权MTSP问题最优解收敛性能的影响。使用chn31数据集上不同旅行商数时,GPSO-AC在不考虑代价均衡、代价均衡约束、加权代价均衡的情况下的代价标准差分别为1165.26、54.97、6.74。结果表明:在求解一般MTSP问题及其衍生加权、代价均衡MSTP问题上,GPSO-AC在执行速度和收敛精度上均优于CPU串行算法,且随着模型规模增加,其速度优势更加明显。
关键词
多旅行商问题
CUDA并行算法
代价均衡
粒子群聚类
蚁群算法
Keywords
multiple
traveling
salesman
problem
(MTSP)
CUDA parallel algorithm
cost-
balanced
particle swarm clustering
ant colony algorithm
分类号
TP18 [自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
TP303.6 [自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
混合算法求解多目标平衡旅行商问题
董学士
董文永
王豫峰
《计算机研究与发展》
EI
CSCD
北大核心
2017
5
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职称材料
2
关于中国旅行商问题的探讨
徐艳
野金花
《黑龙江八一农垦大学学报》
2011
1
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职称材料
3
牛奶配送问题的两阶段平衡TSP优化算法研究
丁雪枫
尤建新
《计算机工程与应用》
CSCD
2012
0
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职称材料
4
一种基于负载均衡的多Agent路径规划算法
朱广蔚
秦小麟
许峰
《南京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010
3
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职称材料
5
面向多起点均衡多旅行商问题的进化算法
孙冰
王川
杨强
刘晓芳
毛文涛
《计算机工程与设计》
北大核心
2023
5
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职称材料
6
求解加权MTSP问题的CUDA并行群智能方法
苏守宝
赵威
李智
《郑州大学学报(工学版)》
CAS
北大核心
2021
2
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