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《求解VRP-SDPTW的改進差分進化算法研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在工程資料-天天文庫。
1、求解VRP?SDPTW的改進差分進化算法研究關鍵詞:摘要:旨在有效整合前向物流與逆向物流,首次提出具有時間窗的同時送貨和取貨的車輛路徑問題(VRP-SDPTW)的混合整數規(guī)劃數學模型,通過對參數的設定,可以將其轉換為其它經典的車輛路徑問題。首次提出改進的差分進化算法(IDE)求解該問題,算法采用新穎的序數編碼方法,并刈?不可行解設計懲罰機制,當染色體值超過規(guī)定的范圍時,設計基于整數序規(guī)范的輔助算子解決變異問題,差分進化的交叉率隨進化代數自動更新。數值實驗表明,改進的差分進化算法能快速、有效地求解車輛路徑問題,且計算性能優(yōu)于遺傳算法。逆向物流;車輛路徑問題;差分進化算法;整數
2、規(guī)劃;優(yōu)化ResearchonImprovedDifferentialEvolutionAlgorithmforSolvingVRP-SDPTWAbstract:Thevehicleroutingproblemwithsimultaneousdeliveriesandpickupsandtimewindows(VRP-SDPTW)istheproblemofoptimallyintegratingforward(goodsdistribution)andreverselogistics(returningmaterials)forcostsavingandenvironme
3、ntalprotection.WeconstructedageneralmixedintegerprogrammingmodelofVRP-SDPTW.Themodelcontainedsomeclassicalvehicleroutingproblemsasspecialcases.Weproposedanimproveddifferentialevolutionalgorithm(IDE)forsolvingthisproblem.Inthealgorithm,wefirstlyadoptedthenovelordinalnumbercodingtoconstructa
4、ninitialpopulation,andintroducedapenaltymechanismtopunishtheinfeasiblesolution,thenusedsomeimproveddifferentialevolutionoperatorsunlikeexistingalgorithm,inmutationoperation,weuseanintegerordercriterionbasedonordinalnumbercodingmethod.Inaddition,inthecrossoveroperation,wedesignedaself-adapt
5、ingcrossoverprobabilitythatvariedwithiteration.Wedidsomenumericalexperimentsandcomparedtheperformanceoftheproposedalgorithmwithgeneticalgorithm(GA),theresultsshowedthattheperformanceoftheproposedmethodoutperformedGA.Keywords:reverselogistics;vehicleroutingproblem;improveddifferentialevolut
6、ion(IDE);integerprogramming;optimization1?引言“逆向物流”是物流過程的相反活動,美國物流管理協會對逆向物流的定義為:“計劃、實施和控制原材料、屮間庫存、終產品從制造、分銷或使用點到恢復點或適當處置點的過程”[1]。為了節(jié)約成本和保護環(huán)境,與逆向物流相關的經典路徑問題,如旅行商問題和車輛路徑問題必須同時考慮運送貨和回收貨物兩個過程。具有時間窗的同時送貨和取貨車輛路徑問題(VehicleRoutingProblemwithSimultaneousDeliveryandPick-upandTimeWindows,VRP-SDPTW)有效整
7、合了前向物流和逆向物流,是經典車輛路徑問題的有效擴展,是NP難組合優(yōu)化問題。在VRP-SDPTW問題屮,所有送貨任務都由車場開始,服務結束時所有的取貨量被帶冋車場,該問題的一個顯著特征時在不違背車輛容量、時間窗口等約束的條件下,每個顧客都同時存在送貨和取貨服務。逆向物流是該問題出現的一個重要領域,許多國家跟環(huán)境保護相關的法律要求公司對其產品的使用和冋收負責,另外公司為了提高售后服務和降低成本也樂意對英產品進行跟蹤服務和回收利用;退貨所形成的車輛路徑問題也是VRP-SDPTW問題的一種形式,VRP-SDPTW在實際配