带时间窗和二维装载约束车辆路由问题的多目标进化算法研究

【摘要】车辆路由问题广泛存在于工业领域,尤其在物流和运输行业具有重要应用价值。随着我国市场经济的发展,工业规模越来越大,运输行业也急剧发展,车辆路由问题越来越受到重视。解决车辆路由问题的算法作为一项提高资源利用率的关键性技术,在节约资源、促进低碳经济方面有着非常重要的意义。时间窗约束和二维装载约束是实际的车辆路由问题中经常会遇到的两个约束。至今为止,已有许多学者对这两个约束进行了大量的研究。然而,所有的研究都是将这两个约束条件分开考虑的。论文将这两个约束条件一起考虑,提出了带时间窗和二维装载约束的多目标车辆路由问题,设计了一个求解该问题的多目标进化算法,期望能用新方法来求解该新问题。文中提出的算法使用基于分解的多目标进化算法框架。为了防止算法陷入局部最优,提出了一个基于二分图最优匹配的分裂和重连操作；为了优化使用的车辆数,提出了最差路径消除操作；为了增强寻优能力,使用模拟退火算法对单目标优化子问题进行搜索改进。针对基于分解的多目标进化算法框架,论文还提出了改进的选择策略,从而为杂交操作引入更大的多样性。所提出的算法在Solomon的带时间窗约束车辆路由问题的测试样例上的表现优于其他已有算法,并更新了部分当前已知的非被支配解。最后,还构造了带时间窗和二维装载约束的车辆路由问题的测试样例,并用论文提出的算法进行了求解和分析。
【作者】洪诗保；
【导师】张德富；
【作者基本信息】厦门大学，计算机软件与理论，2014，硕士
【关键词】时间窗；装载约束；车辆路由；多目标优化；

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