×

多旅行商问题的混合遗传算法的实验研究。 (英语) Zbl 1459.90171号

摘要:本文研究了多旅行商问题(MTSP),它是著名旅行商问题的推广。在中期战略计划中,从一个仓库开始,多个销售人员需要访问所有城市,这样每个城市只需要一个销售人员访问一次。它是NP-hard,比通常的TSP更复杂。因此,只有较小规模的问题实例才能获得精确的最优解。对于大型问题实例,必须应用启发式算法,其中,遗传算法被认为能够成功地处理此类复杂的优化问题。因此,我们提出了一种混合遗传算法(HGA),该算法使用顺序构造交叉、局部搜索方法以及移民技术来找到MTSP的高质量解决方案。然后通过求解不同规模的TSPLIB对称实例和不同数量的销售人员,将我们提出的HGA与一些最先进的算法进行了比较。我们的实验研究表明,HGA是最好的算法之一。

MSC公司:

90C27型 组合优化
90立方厘米 涉及图形或网络的编程
90 C59 数学规划中的近似方法和启发式

软件:

TSPLIB公司
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] Bektas,T.,多重旅行推销员问题:配方和解决程序概述,Omega,34,3209-219(2006)·doi:10.1016/j.omega,2004年10月04日
[2] 卡特,A.E。;Ragsdale,C.T.,使用遗传算法调度预先印刷的报纸广告插页,Omega,30,6,415-421(2002)·doi:10.1016/s0305-0483(02)00059-2
[3] 卡特,A.E。;Ragsdale,C.T.,《使用遗传算法解决多重旅行推销员问题的新方法》,《欧洲运筹学杂志》,175,245-257(2006)·Zbl 1137.90690号 ·doi:10.1016/j.ejor.2005.04.027
[4] 安吉尔·R·D。;Caudle,W.L。;努南,R。;Whinston,A.,《计算机辅助校车调度》,《管理科学》,18279-288(1972)·doi:10.1287/mnsc.18.6.b279
[5] 张,T。;格鲁弗,W.A。;Smith,M.H.,基于遗传搜索的团队调度,第二届材料智能加工与制造国际会议论文集·doi:10.1109/ipmm.1999.791495
[6] 吉尔伯特,K.C。;Hofstra,R.B.,一个新的具有启发式的多周期多旅行商问题及其在调度问题中的应用,决策科学,23,1,250-259(1992)·doi:10.1111/j.1540-5915.1992.tb00387.x
[7] 布鲁米特,B。;Stentz,A.,多移动机器人的动态任务规划,IEEE机器人与自动化国际会议论文集·doi:10.1109/ROBOT.1996.506522
[8] 萨利赫,H.A。;Chelouah,R.,《使用遗传算法设计全球导航卫星系统测量网络》,《人工智能的工程应用》,17,1,111-122(2004)·doi:10.1016/j.engappai.2003.11.001
[9] Garey,M.R。;Johnson,D.S.,《NP-完备性、计算机和不可修复性理论指南》(1990),美国纽约州纽约市:W.H.Freeman,美国纽约市
[10] Wacholder,E。;Han,J。;Mann,R.C.,多旅行推销员问题的神经网络算法,《控制论中的生物学》,61,11-19(1989)·Zbl 0679.68108号 ·doi:10.1007/bf00204755
[11] 宋,C。;Lee,K。;Lee,W.D.,增广TSP和多业务TSP的扩展模拟退火,神经网络国际联合会议论文集·doi:10.1109/IJCNN.2003.1223777
[12] 袁,S。;斯金纳,B。;黄,S。;Liu,D.,用遗传算法求解多旅行推销员问题的一种新的交叉方法,《欧洲运筹学杂志》,228,1,72-82(2013)·Zbl 1332.90332号 ·doi:10.1016/j.ejor.2013.01.043
[13] 严晓生。;张,C。;Luo,W.,使用粒子群优化算法解决旅行推销员问题,国际计算机科学杂志,9,6264-271(2012)
[14] 辛格,G。;Mehta,R.,使用蚁群优化实现旅行推销员问题,工程研究与应用杂志,6,3,385-389(2014)
[15] Wang,Y.,《带频率图的最近邻法求解旅行商问题》,2014年第六届智能人机系统与控制论国际会议论文集·doi:10.1109/IHMSC.2014.88
[16] Ahmed,Z.H.,使用序列构造交叉的简单遗传算法求解二次分配问题,国际高级计算机科学与应用杂志(IJACSA),11,2,593-605(2020)·doi:10.14569/ijacsa.2020.0110533
[17] 辛格,K。;Sundar,S.,度约束最小生成树问题的混合遗传算法,软计算,24,3,2169-2186(2020)·doi:10.1007/s00500-019-04051-x
[18] Ahmed,Z.H.,用于求解旅行商问题的遗传算法中的自适应序列构造交叉算子,科学与工业研究杂志,73,12,763-766(2014)·doi:10.14569/ijacsa.2020.0110275
[19] Goldberg,D.E.,《搜索、优化和机器学习中的遗传算法》(1989),雷丁,马萨诸塞州,美国:艾迪森·韦斯利,雷丁·Zbl 0721.68056号
[20] Al-Omeer,文学硕士。;Ahmed,Z.H.,《中期战略计划交叉运营商的比较研究》,2019年国际计算机和信息科学会议(ICCIS)论文集·doi:10.1109/ICCISci.2019.8716483
[21] Harrath,Y。;Salman,A.F。;Alqaddoumi,A。;哈桑,H。;Radhi,A.,《解决多重旅行推销员问题的新型混合方法》,《阿拉伯基础与应用科学杂志》,26,1,103-112(2019)·doi:10.1080/25765299.2019.1565193
[22] Yousefikhoshbakht,M。;Sedighpour,M.,《用扫描算法和精英蚁群优化相结合解决多重旅行推销员问题》,《罗马尼亚科学院学报A辑》,13,4,295-301(2012)·Zbl 1313.90190号
[23] 马吉德,Y.K。;Farzad,D。;Farhad,R.,《改进蚁群优化算法求解多旅行商问题》,《罗马尼亚信息科学与技术杂志》,16,1,65-80(2013)
[24] 李欣,T。;Jiyin,L。;爱英,R。;Zihou,Y.,上海宝山钢铁厂热轧调度的多旅行商问题模型,欧洲运筹学杂志,124,2,267-282(2000)·Zbl 1025.90523号 ·doi:10.1016/s0377-2217(99)00380-x
[25] Lo,K.-M。;Yi,W.-Y。;Wong,P.-K。;Leung,K.-S。;梁,Y。;Mak,S.-T.,多旅行商问题的新局部算子遗传算法,国际计算智能系统杂志,11,1,692-705(2018)·doi:10.2991/ijcis.11.1.53
[26] Shokouhi,R.A。;Farahnaz先生。;Hengameh,K。;Hosseinabadi,A.R.,《使用引力模拟局部搜索算法解决多旅行商问题》,应用数学,9,2,699-709(2015)
[27] Reinelt,G.1991年,TSPLIB,http://comopt.ifi.uni-heidelberg.de/software/TSPLIB95/ ·Zbl 0775.90293号
[28] 拉波特,G。;Nobert,Y.,《移动推销员问题的切割平面算法》,《运筹学杂志》,31,11,1017-1023(1980)·Zbl 0441.90067号 ·doi:10.1057/jors.1980.188
[29] A.I.阿里。;Kennington,J.L.,《非对称移动推销员问题:基于对偶的分枝定界算法》,《离散应用数学》,第13259-276页(1986年)·Zbl 0603.90132号 ·doi:10.1016/0166-218x(86)90087-9
[30] Russell,R.A.,《技术笔记——具有某些附带条件的M-tour旅行推销员问题的有效启发式》,运筹学,25,3,517-524(1977)·Zbl 0377.90094号 ·doi:10.1287/opre.25.3.517
[31] Lin,S。;Kernighan,B.W.,《旅行商问题的有效启发式算法》,运筹学,21,2498-516(1973)·Zbl 0256.90038号 ·doi:10.1287/opre.21.2498
[32] 索菲,D。;A.舒尔茨。;De Jong,K.,使用邻域吸引子模式解决多旅行商问题的进化计算方法,进化计算的应用,151-160(2002),德国柏林:施普林格,德国柏林,计算机科学讲义,第2279卷·Zbl 1044.68800号
[33] 辛格,A。;Baghel,A.S.,多旅行售货员问题的新分组遗传算法方法,软计算,13,1,95-101(2009)·doi:10.1007/s00500-008-0312-1
[34] Sedighpour,M。;Yousefikhoshbakht,M。;Darani,N.M.,《求解多旅行商问题的有效遗传算法》,《工业工程优化杂志》,第873-79页(2011年)
[35] Larki,H。;Yousefikhoshbakht,M.,用新的元启发式算法求解多旅行商问题,《工业工程优化杂志》,16,55-63(2014)
[36] Kaliaperumal,R。;Ramalingam,A。;Sripriya,J.,使用遗传算法求解MTSP的改良两部分染色体交叉,2015年计算机科学工程与技术高级研究国际会议论文集(ICARCSET 2015)-ICARCSET'15
[37] Xu,X。;袁,H。;Liptrott,M。;Trovati,M.,多旅行商问题的两阶段启发式算法,软计算,22,19,6567-6581(2018)·doi:10.1007/s00500-017-2705-5
[38] 斯韦斯卡,J.A。;Huckfeldt,V.E.,移动推销员算法的计算经验,《管理科学》,19790-799(1973)·Zbl 0255.90033号
[39] 刘海川。;陈,T.M。;徐伟东。;Pang,W.K.,遗传算法在解决多报告车辆路径问题中的应用,IEEE自动化科学与工程学报,7,2,383-392(2010)·doi:10.1109/tase.2009.2019265
[40] Ahmed,Z.H.,非对称旅行商问题的数据引导词法搜索算法,工程数学问题,2011,18(2011)·Zbl 1235.90123号 ·文件编号:10.1155/2011/750968
[41] Malmberg,C.J.,基于服务水平的车辆调度的遗传算法,《欧洲运筹学杂志》,93,1,121-134(1996)·Zbl 0912.90177号 ·doi:10.1016/0377-2217(95)00185-9
[42] Falkenauer,E.,《遗传算法和分组问题》(1998),美国纽约州纽约市:John Wiley&Sons,美国纽约市·Zbl 0803.68037号
[43] E.C.布朗。;拉格斯代尔,C.T。;Carter,A.E.,多旅行售货员问题的分组遗传算法,《国际信息技术与决策杂志》,6,2,333-347(2007)·Zbl 1135.90050号 ·doi:10.1142/s0219622007002447
[44] Ahmed,Z.H.,《序贯构造抽样和组合优化的相关方法》(2000),印度阿萨姆邦:印度阿萨姆特兹普尔大学,博士论文
[45] Ahmed,Z.H.,瓶颈旅行商问题的混合遗传算法,ACM嵌入式计算系统事务,12,1,1-9(2013)·doi:10.1145/2406336.2406345
[46] Ahmed,Z.H.,最大旅行商问题的混合遗传算法的实验研究,数学科学,7,1,1-7(2013)·Zbl 1277.90150号 ·doi:10.1186/2251-7456-7-10
[47] Ahmed,Z.H.,《有序集群旅行推销员问题:混合遗传算法》,《科学世界杂志》,2014(2014)·doi:10.1155/2014/258207
[48] Ahmed,Z.H.,瓶颈旅行商问题的混合序贯构造抽样算法,国际计算智能研究杂志,6,3,475-484(2010)
[49] Deb,K.,《工程设计优化:算法和示例》(1995年),印度新德里:PHI
[50] Davis,L.,Job-shop scheduling with genetic algorithms,遗传算法及其应用国际会议论文集,136-140(1985),宾夕法尼亚州匹兹堡,美国:卡内基梅隆大学,宾夕法尼亚州匹兹堡,美国·Zbl 0681.68043号
[51] 奥利弗,I.M。;史密斯·D·J。;Holland,J.R.C。;Grefenstette,J.J.,《关于旅行推销员问题的置换交叉算子的研究》,《遗传算法及其应用:第二届遗传算法国际会议论文集》(1987年),美国新泽西州希拉代尔:劳伦斯·埃尔鲍姆联合会,新泽西州希拉代尔,美国
[52] Goldberg,D.E。;Lingle,R.A。;Grefenstette,J.J.,《Loci和旅行推销员问题》,《遗传算法及其应用:第一届遗传算法国际会议论文集》(1985年),美国新泽西州希拉代尔:劳伦斯·埃尔鲍姆联合会,美国新J州希拉代尔
[53] 格雷芬斯特特,J。;Gopal,R。;Rosmaita,B。;Gucht博士。;Grefenstette,J.J.,旅行推销员问题的遗传算法,遗传算法及其应用:第一届遗传算法国际会议论文集,160-168(1985),美国新泽西州希拉代尔:Lawrence Erlbaum Associates,美国新泽西州希拉代尔·Zbl 0674.90096号
[54] Ahmed,Z.H.,使用顺序构造交叉算子求解旅行商问题的遗传算法,国际生物计量与生物信息学杂志,3,6,96-105(2010)
[55] Al-Furhud,医学硕士。;Ahmed,Z.H.,多旅行商问题的遗传算法,《国际高级计算机科学与应用杂志》(IJACSA),11,7,553-560(2020)·doi:10.14569/ijacsa.2020.0110768
[56] Ahmed,Z.H.,求解旅行商问题的遗传算法中的自适应序列构造交叉算子,国际高级计算机科学与应用杂志(IJACSA),11,2,593-605(2020)·doi:10.14569/ijacsa.2020.0110275
[57] Ahmed,Z.H.,在遗传算法中使用贪婪序列构造交叉求解旅行商问题,IJCSNS国际计算机科学与网络安全杂志,20,2,99-112(2020)
[58] Ahmed,Z.H.,《旅行商问题的综合序贯构造交叉遗传算法》,国际高级计算机科学与应用杂志(IJACSA),11,5,245-254(2020)·doi:10.14569/ijacsa.2020.0110533
[59] Wilcoxon,F.,《通过排名方法进行个体比较》,《生物统计学公报》,第1、6、80-83页(1945年)·doi:10.2307/3001968
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。