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序定车辆路径问题:模型与算法研究
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作者 文若霖 陈峰 《运筹与管理》 北大核心 2025年第2期9-15,共7页
本文提出并研究一类新的序定车辆路径问题。首先,提出序定线路的新概念,并对考虑容积、载重与时间窗约束且带有序定线路特征的优化问题进行精准数学描述,并归约证明了所研究问题的NP-难解性。其次,建立序定车辆路径问题的混合整数线性... 本文提出并研究一类新的序定车辆路径问题。首先,提出序定线路的新概念,并对考虑容积、载重与时间窗约束且带有序定线路特征的优化问题进行精准数学描述,并归约证明了所研究问题的NP-难解性。其次,建立序定车辆路径问题的混合整数线性规划模型。进一步,提出序定NF、序定FF、序定BF、序定节约与序定插入等5类启发式算法,并提出基于分支定界方法的精确算法。最后,数值实验验证了所提出模型的有效性及所提出算法的高效性,结果表明所提出分支定界算法和启发式算法能够获得27.53%和17.93%的成本节约。基于汽车售后物流企业真实线路数据的案例分析表明所提出的问题、模型与算法能够较好匹配真实的运作场景,并且能够直接运用于面向实践的优化决策。 展开更多
关键词 序定约束 车辆路径问题 启发式算法 分支定界法
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求解带容量约束车辆路径问题的多模态差分进化算法 被引量:9
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作者 林剑 叶璟轩 +1 位作者 刘雯雯 邵晓雯 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2023年第7期2248-2254,共7页
针对带容量约束车辆路径问题(CVRP)中交通拥堵、资源供给、客户需求等不确定性因素的影响容易导致单一最优解不可行或非最优的问题,提出一种多模态差分进化(MDE)算法,以同时求解得到目标值相近的多个备选车辆路径方案。首先结合CVRP的特... 针对带容量约束车辆路径问题(CVRP)中交通拥堵、资源供给、客户需求等不确定性因素的影响容易导致单一最优解不可行或非最优的问题,提出一种多模态差分进化(MDE)算法,以同时求解得到目标值相近的多个备选车辆路径方案。首先结合CVRP的特点,构建高效的解个体编解码策略,并基于修复机制提升解个体的质量;然后在差分进化(DE)算法框架下,基于多模态优化视角引入动态半径小生境生成方法,并采用杰卡德系数来度量解个体之间相似性,进而实现对于解个体之间距离的计算;最后,改进邻域搜索策略,采用精英存档和更新策略来得到多模态最优解集。基于典型数据集的仿真实验与分析结果表明,所提MDE算法寻优得到的平均最优解个数达到1.7434个,平均最优解与已知最优解的平均偏差为0.03%,而差分进化(DE)算法二者分别为0.8486和0.63%。可见,所提算法在求解CVRP上表现出较高的有效性和稳定性,能同时得到CVRP的多个近似最优解。 展开更多
关键词 车辆路径问题 多模态优化 差分进化 容量约束 小生境
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自适应混合蚁群算法求解带容量约束车辆路径问题 被引量:2
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作者 辜勇 刘迪 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期1686-1695,1704,共11页
针对带容量约束车辆路径问题(capacitated vehicle routing problem,CVRP),提出了一种自适应混合蚁群算法.由蚁群算法生成子回路,为增强跳出局部最优能力,在蚁群算法的状态转移规则和信息素更新规则中引入了自适应机制.基于子回路组合,... 针对带容量约束车辆路径问题(capacitated vehicle routing problem,CVRP),提出了一种自适应混合蚁群算法.由蚁群算法生成子回路,为增强跳出局部最优能力,在蚁群算法的状态转移规则和信息素更新规则中引入了自适应机制.基于子回路组合,由遗传算法构造近似解,根据问题编码特性设计了适应度函数和遗传算子,提高了构造效率,并采用Clark和Wright节约算法将近似解修复成可行解.采用扫描法和2-opt局部优化方法提高可行解的质量.标准算例的实验结果表明,该算法在求解CVRP问题上具有良好的寻优精度和寻优效率.灵敏度分析结果表明蚂蚁数量对算法性能具有显著影响. 展开更多
关键词 容量约束车辆路径问题 子回路组合 近似解可行化 自适应混合蚁群算法 灵敏度分析
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求解带容量和时间窗约束车辆路径问题的改进蝙蝠算法 被引量:9
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作者 张瑾 洪莉 戴二壮 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2021年第8期1479-1487,共9页
带时间窗和容量约束的车辆路径问题是车辆路径问题重要的扩展之一,属于NP难题,精确算法的求解效率较低,且对于较大规模问题难以在有限时间内给出最优解。为了满足企业和客户快速有效的配送需求,使用智能优化算法可以在有限的时间内给出... 带时间窗和容量约束的车辆路径问题是车辆路径问题重要的扩展之一,属于NP难题,精确算法的求解效率较低,且对于较大规模问题难以在有限时间内给出最优解。为了满足企业和客户快速有效的配送需求,使用智能优化算法可以在有限的时间内给出相对较优解。研究了求解带容量和时间窗约束车辆路径问题的改进离散蝙蝠算法,为增加扰动机制,提高搜索速度和精度,在对客户点按其所在位置进行聚类的基础上,在算法中引入了变步长搜索策略和两元素优化方法进行局部搜索。仿真实验结果表明,所设计算法具有较高寻优能力和较强的实用价值。 展开更多
关键词 离散蝙蝠算法 车辆路径问题 时间窗和容量约束 变步长搜索 K-means运算
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求解电动汽车车辆路径问题的双种群协同进化算法 被引量:2
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作者 王朝 秦芳 +1 位作者 刘蓉蓉 江浩 《智能系统学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期438-445,共8页
绿色物流领域新兴的电动汽车车辆路径问题,由于需要对车辆路径和充电决策同时优化,搜索空间急剧增大,且需要同时满足容量和电量双重约束,现有方法难以快速找到质量较优的可行解。为此,提出一种基于双种群的协同进化算法,通过忽略电量约... 绿色物流领域新兴的电动汽车车辆路径问题,由于需要对车辆路径和充电决策同时优化,搜索空间急剧增大,且需要同时满足容量和电量双重约束,现有方法难以快速找到质量较优的可行解。为此,提出一种基于双种群的协同进化算法,通过忽略电量约束构造简单带容量约束的车辆路径问题,辅助原始复杂问题的快速求解。为实现其间信息交互,设计一种基于改进距离邻接矩阵的解序列特征表示方法,旨在同时获取客户访问顺序和车辆指派信息;利用降噪自编码器构建2个问题解之间转换关系,以实现问题域间知识迁移。将该算法与目前常用的3种启发式算法和2种进化算法在不同规模测试集上进行对比,试验结果表明所提算法具有更快收敛速度且所获解集具有更好收敛性。 展开更多
关键词 绿色物流 电动汽车车辆路径问题 电量约束 种群 进化算法 距离邻接矩阵 降噪自编码器 知识迁移
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有容量约束车辆路径问题的蒙特卡洛模拟算法 被引量:2
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作者 夏茂庚 郑阳光 +2 位作者 兰延涛 王威 晁晓菲 《科学技术与工程》 北大核心 2012年第26期6849-6852,共4页
带容量约束的车辆路径问题是一个NP-hard问题。针对此问题将蒙特卡洛模拟方法与流行的节省算法结合。提出Flag-MCS-CWS算法,该方法通过对CWS算法得到的节省序列进行蒙特卡洛模拟,适用于不同节点数、不同车辆载重量的车辆路径问题。在标... 带容量约束的车辆路径问题是一个NP-hard问题。针对此问题将蒙特卡洛模拟方法与流行的节省算法结合。提出Flag-MCS-CWS算法,该方法通过对CWS算法得到的节省序列进行蒙特卡洛模拟,适用于不同节点数、不同车辆载重量的车辆路径问题。在标准数据集测试,相比当前最优解有平均0.75%的改进,为车辆路径问题提供了更加有效的解决方案。 展开更多
关键词 容量约束车辆路径问题 蒙特卡洛模拟 节省算法 路径规划 车辆调度
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自适应大邻域搜索的人工蜂群算法求解带容量约束车辆路径问题 被引量:16
7
作者 夏小云 庄鹤林 +2 位作者 杨火根 向毅 陈泽丰 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2022年第11期3545-3557,共13页
为解决带容量约束的车辆路径问题(CVRP)求解时收敛能力与探索能力不足、耗时长等问题,提出一种基于大邻域搜索的人工蜂群优化算法。设计了5个移除算子和2个插入算子,采用算子区别应用机制、仔细侦查蜂机制、更新策略宽松机制优化算法。... 为解决带容量约束的车辆路径问题(CVRP)求解时收敛能力与探索能力不足、耗时长等问题,提出一种基于大邻域搜索的人工蜂群优化算法。设计了5个移除算子和2个插入算子,采用算子区别应用机制、仔细侦查蜂机制、更新策略宽松机制优化算法。所提算法能够快速搜索到可接受解,在实验数据集上能收敛到大部分已知最优解,并更新了4个已知最优精准解。实验结果表明,3种优化策略均能有效提升算法效率,算法具有较好的综合性能。 展开更多
关键词 容量约束车辆路径问题 人工蜂群算法 自适应大邻域搜索 算子区别应用机制 宽松更新策略
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求解带容量约束车辆路径问题的离散布谷鸟算法 被引量:4
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作者 向明尚 张强 《东北石油大学学报》 CAS 北大核心 2021年第1期95-101,I0007,共8页
提出一种离散布谷鸟算法(DCA)求解带容量约束的车辆路径问题(Capacitated Vehicle Routing Problem)。该算法采用轮盘赌机制增强初始解选择的随机性,对基本布谷鸟算法的莱维飞行操作中,使用2-opt法和exchange法进行位置更新;在寄生巢位... 提出一种离散布谷鸟算法(DCA)求解带容量约束的车辆路径问题(Capacitated Vehicle Routing Problem)。该算法采用轮盘赌机制增强初始解选择的随机性,对基本布谷鸟算法的莱维飞行操作中,使用2-opt法和exchange法进行位置更新;在寄生巢位置更新中,使用shift法和reverse法增强最优解的局部开发能力。选取augerat标准数据集测试算法,并比较BA、ACO、SA及PSO算法结果。实验结果表明:离散布谷鸟算法能够有效解决带容量约束车辆路径问题,有较强的寻优能力,求解质量优于其他4种对比算法。 展开更多
关键词 离散布谷鸟算法 容量约束 车辆路径 轮盘赌机制 2-opt法
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车辆路径问题的双种群遗传算法求解方法 被引量:46
9
作者 赵燕伟 吴斌 +2 位作者 蒋丽 董红召 王万良 《计算机集成制造系统-CIMS》 EI CSCD 北大核心 2004年第3期303-306,共4页
针对标准遗传算法在求解车辆路径问题中出现的早熟、收敛,易陷入局部极值点的问题,提出双种群遗传算法求解车辆路径问题的方法。在求解过程中,初始化两个种群,分别选择不同的交叉、变异概率,在一次迭代完成后,交换种群间的优秀个体所携... 针对标准遗传算法在求解车辆路径问题中出现的早熟、收敛,易陷入局部极值点的问题,提出双种群遗传算法求解车辆路径问题的方法。在求解过程中,初始化两个种群,分别选择不同的交叉、变异概率,在一次迭代完成后,交换种群间的优秀个体所携带的遗传信息,以打破种群内的平衡态,跳出局部最优解。通过实验仿真,将双种群遗传算法与其他各种启发式算法进行比较,双种群遗传算法比标准遗传算法显著提高了全局收敛性能,是解决车辆路径问题的有效方法。 展开更多
关键词 车辆路径问题 种群遗传算法 计算智能 物流
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基于自适应多态蚁群算法的多约束车辆路径问题 被引量:13
10
作者 陈美军 张志胜 史金飞 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期37-42,共6页
建立了在有客户优先级、路况影响、多车型、时间窗和容量等多约束条件下车辆路径问题(VRPMC)的数学模型.由于该模型是一个NP-hard问题,目前还没有多项式算法求解,又提出了采用自适应的多态蚁群算法(APACA)来对其进行求解的策略.首先,算... 建立了在有客户优先级、路况影响、多车型、时间窗和容量等多约束条件下车辆路径问题(VRPMC)的数学模型.由于该模型是一个NP-hard问题,目前还没有多项式算法求解,又提出了采用自适应的多态蚁群算法(APACA)来对其进行求解的策略.首先,算法中侦察蚁完成满足约束条件的路径侦察并设置侦察信息素;其次,搜索蚁利用侦察蚁提供的辅助信息进一步搜索可行路径,通过多态蚂蚁间的协作和自适应调整挥发系数,能更快地搜索到问题的优化解;最后通过一个实例与节约算法、遗传算法、禁忌搜索算法和基本蚁群算法进行了对比,结果表明:对VR-PMC问题,APACA算法比前述算法在算法稳定性、运行距离、计算速度方面更具有优势. 展开更多
关键词 车辆路径问题 时间窗 约束 数学模型 自适应多态蚁群算法
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车辆路径问题的改进的双种群遗传算法 被引量:6
11
作者 曾凡超 朱征宇 +1 位作者 邓欣 何兴无 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2007年第20期4998-5000,5005,共4页
提出了一种基于车辆路径问题的改进双种群遗传算法。该改进双种群遗传算法主要通过两个种群同时进行进化操作,并结合新交叉算子和种群交叉策略,以克服传统双种群遗传算法在求解车辆路径问题上所存在的不足。通过仿真实验,将改进的双种... 提出了一种基于车辆路径问题的改进双种群遗传算法。该改进双种群遗传算法主要通过两个种群同时进行进化操作,并结合新交叉算子和种群交叉策略,以克服传统双种群遗传算法在求解车辆路径问题上所存在的不足。通过仿真实验,将改进的双种群遗传算法与其它几种遗传算法进行比较,改进的双种群遗传算法比其它几种遗传算法显著提高了优化效果。实验结果表明,该算法可以有效求得该问题的优化解,是解决车辆路径问题的好方法。 展开更多
关键词 车辆路径问题 遗传算法 种群 交叉算子 物流
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多约束下多车场车辆路径问题的蚁群算法研究 被引量:11
12
作者 陈美军 张志胜 史金飞 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第16期1939-1944,共6页
为节约物流配送费用,提出一类多约束条件下的多车场车辆路径问题。首先建立了在有客户优先级、路况影响、多车型、时间窗和容量等多约束条件下车辆路径问题的数学模型;然后提出了一种自适应的最大-最小蚁群算法,算法结合自适应方法和最... 为节约物流配送费用,提出一类多约束条件下的多车场车辆路径问题。首先建立了在有客户优先级、路况影响、多车型、时间窗和容量等多约束条件下车辆路径问题的数学模型;然后提出了一种自适应的最大-最小蚁群算法,算法结合自适应方法和最大-最小蚁群算法的优点,能适时地控制蚁群算法中的信息素更新过程,扩大搜索范围,避免基本蚁群算法易陷于早熟和"局部最优"以及求解速度慢的不足;最后通过一个实例与禁忌搜索算法进行了对比。实验结果表明:自适应的最大-最小蚁群算法在车辆数、路径长度、路径时间和计算速度方面具有优势。 展开更多
关键词 车辆路径问题 多车场 约束 客户优先级 自适应的最大-最小蚁群算法
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一种带时间窗和容量约束的车辆路线问题及其TabuSearch算法 被引量:12
13
作者 魏明 高成修 胡润洲 《运筹与管理》 CSCD 2002年第3期49-54,共6页
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TabuSearch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。
关键词 时间窗 容量约束 车辆路线问题 Tabu Search算法 VRPTW 巨集启发式算法
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基于遗传算法的带时间约束的车辆路径问题优化 被引量:5
14
作者 张良智 何民爱 张志海 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 2006年第5期70-73,共4页
基于遗传算法的车辆路径优化问题,虽然已经被提出过多种思想方法,但仍有较大的改进余地.而且具体的车辆路径优化问题,往往在时间和路程两方面都有限制和要求,而在这方面的研究相对较少.针对这种问题,在传统遗传计算基础上,加入了时间约... 基于遗传算法的车辆路径优化问题,虽然已经被提出过多种思想方法,但仍有较大的改进余地.而且具体的车辆路径优化问题,往往在时间和路程两方面都有限制和要求,而在这方面的研究相对较少.针对这种问题,在传统遗传计算基础上,加入了时间约束算法,对算法的实时实现作出保证;同时根据客户点的位置改进初始群,提高了变异率,减少低效计算,极大提高了寻优速度,为多计算点的遗传操作提供有力的支持.计算机仿真实现的结果和物流公司的实际运作都证明了算法的有效性. 展开更多
关键词 遗传算法 车辆路径问题 时间约束
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双需求集货送货一体化车辆路径问题的数学模型及算法 被引量:2
15
作者 李珍萍 刘永胜 +1 位作者 王莲花 章祥荪 《运筹与管理》 CSCD 北大核心 2009年第6期1-6,共6页
本文研究了具有总时间和车容量约束的双需求集货送货一体化车辆路径问题,在综合考虑运输费用和车辆出行固定费用的前提下,建立了该问题的整数线性规划模型,并分别给出了求解该模型的精确算法和基于节约准则的启发式算法。最后通过一个... 本文研究了具有总时间和车容量约束的双需求集货送货一体化车辆路径问题,在综合考虑运输费用和车辆出行固定费用的前提下,建立了该问题的整数线性规划模型,并分别给出了求解该模型的精确算法和基于节约准则的启发式算法。最后通过一个具体实例验证了算法的有效性。 展开更多
关键词 运筹学 模型及算法 整数线性规划 启发式算法 车辆路径问题 需求 集货送货一体化
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双目标冷链物流车辆路径问题及其遗传蚁群求解 被引量:17
16
作者 张瑾 毕国通 戴二壮 《科学技术与工程》 北大核心 2020年第18期7413-7421,共9页
针对带容量和软时间窗约束的双目标生鲜农产品冷链物流车辆路径问题,建立了以最小化总成本和最大化客户满意度为目标的双目标优化模型。为了求解问题,运用ε约束法处理双目标模型,以蚁群算法为基础,加入交叉与变异算子,设计了遗传蚁群... 针对带容量和软时间窗约束的双目标生鲜农产品冷链物流车辆路径问题,建立了以最小化总成本和最大化客户满意度为目标的双目标优化模型。为了求解问题,运用ε约束法处理双目标模型,以蚁群算法为基础,加入交叉与变异算子,设计了遗传蚁群算法。算法求解过程中,蚂蚁个体在进行状态转移时按照确定性选择和伪随机比例选择相结合的方式,信息素总量采用分段函数进行优化。为验证模型与算法的有效性,对实际算例进行求解,并与遗传算法、蚁群算法求得结果进行对比。结果表明所建模型符合实际需求,所设计的遗传蚁群算法收敛速度和求解结果均优于遗传算法和蚁群算法。 展开更多
关键词 冷链物流车辆路径问题 客户满意度 遗传蚁群算法 目标 ε约束
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有能力约束回收车辆路径问题的食物链算法 被引量:1
17
作者 陈可嘉 于先康 《计算机工程与应用》 CSCD 2013年第20期267-270,共4页
介绍了有能力约束逆向物流回收车辆路径问题,设计了求解有能力约束逆向物流回收车辆路径问题的食物链算法;选取文献典型算例进行了仿真求解及比较分析,结果表明设计的食物链算法性能优于遗传算法、粒子群算法和量子进化算法。
关键词 逆向物流 有能力约束车辆路径问题 食物链算法
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基于离散哈里斯鹰算法求解车辆路径问题
18
作者 郭玉洁 徐洪智 《计算机工程与设计》 北大核心 2024年第6期1764-1770,共7页
针对带容量约束车辆路径问题,提出一种离散哈里斯鹰算法。在哈里斯鹰算法的基础上,根据车辆路径的编解码特点,重新定义算法在全局搜索和局部开发阶段的更新策略;在全局搜索阶段利用随机插入和反转策略更新哈里斯鹰个体的位置,提高算法... 针对带容量约束车辆路径问题,提出一种离散哈里斯鹰算法。在哈里斯鹰算法的基础上,根据车辆路径的编解码特点,重新定义算法在全局搜索和局部开发阶段的更新策略;在全局搜索阶段利用随机插入和反转策略更新哈里斯鹰个体的位置,提高算法的全局开发能力;在局部开发阶段利用转移算子和移除算子设计哈里斯鹰个体的更新机制,提高算法的局部精细化搜索能力;通过改进逃逸能量平衡全局搜索和局部开发能力。实验结果表明,重定义的更新策略均能有效提升算法效率,将该算法和其它启发式算法的结果相比较,所提算法在求解精度和稳定性方面更具优势。 展开更多
关键词 离散哈里斯鹰算法 容量约束车辆路径问题 随机反转 插入操作 转移算子 移除算子 改进逃逸能量
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同时配送和回收需求的带容量约束弧路径问题 被引量:4
19
作者 孙锡梅 林丹 黄庆伟 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2013年第A01期62-65,共4页
提出了一种同时配送和回收需求的带容量约束的弧路径问题(CARPSPD),建立了该问题的基于直观描述的数学模型,设计了求解该问题的构造启发式算法与变邻域搜索算法。前者利用基于路径扫描的构造方法产生弱可行解,再转换成强可行解;后者采用... 提出了一种同时配送和回收需求的带容量约束的弧路径问题(CARPSPD),建立了该问题的基于直观描述的数学模型,设计了求解该问题的构造启发式算法与变邻域搜索算法。前者利用基于路径扫描的构造方法产生弱可行解,再转换成强可行解;后者采用5种邻域结构混合进行局部搜索,并采用了一种分层的局部搜索策略,扩大了算法的搜索空间。两种算法在23个基准数据集上的求解结果表明,变邻域搜索算法在稳定性与解的质量等方面都优于构造启发式算法,能更有效地求解CARPSPD。 展开更多
关键词 容量约束路径问题 同时配送和回收 启发式算法 变邻域搜索 混合局部搜索 分层搜索
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求解带能力约束车辆路径优化问题的改进模拟退火算法 被引量:25
20
作者 尚正阳 顾寄南 王建平 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2021年第8期2260-2269,共10页
为高效求解带能力约束的车辆路径优化问题,提出一种带有回火操作的改进模拟退火算法。解析多约束条件下的路径优化特点,构建了结构简单且功能模块相对独立的模拟退火框架,以便相关约束及其算法的耦合嵌套。在此基础上,改变较优解在迭代... 为高效求解带能力约束的车辆路径优化问题,提出一种带有回火操作的改进模拟退火算法。解析多约束条件下的路径优化特点,构建了结构简单且功能模块相对独立的模拟退火框架,以便相关约束及其算法的耦合嵌套。在此基础上,改变较优解在迭代过程中的接受规则,引入回火操作使全局搜索与局部搜索实现平衡;设计强制的随机邻域变换策略,以提高多约束条件下的新解生成质量。结合初始解生成方法,构建了整体算法。通过不同类型算例的对比实验表明,所提算法具有优越的求解性能,相应的求解框架与优化方法研究,能够为相关的多约束耦合求解提供参考。 展开更多
关键词 车辆路径优化问题 模拟退火算法 约束耦合求解 邻域变换
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