×

一种新的车辆路径问题的双层公式和使用遗传算法的求解方法。 (英语) 兹比尔1145.90010

摘要:车辆路径问题(VRP)是运筹学中研究得最深入的问题之一,无论是在现实生活中还是在科学研究中。在过去的50年里,人们提出了许多不同的公式,以及更多的算法来解决这个问题。本文将VRP表示为两个决策层的问题。在第一级,决策者将客户分配给车辆,检查所建路线的可行性(车辆容量限制),而不考虑车辆访问客户的顺序。在第二个层次中,决策者找到这些任务的最佳路径。第一级的决策者在第二级计算了每个路由的成本后,会估计出哪一个分配更适合选择。基于此公式,提出了一种双层遗传算法。在所提算法的第一层中,使用遗传算法计算最有希望的客户车辆分配的总体。在所提算法的第二层中,针对人口中的每个成员和车辆的每个分配,独立地解决了旅行推销员问题(TSP)。该算法在两组基准实例上进行了测试,得到了非常满意的结果。在这两组实例中,平均质量都小于1%。更具体地说,在包含Christofides提出的14个经典实例的集合中,质量为0.479%,在包含20个大规模车辆路径问题的第二个集合中,其质量为0.826%。在第一组实例的文献中,该算法在36种最知名和最有效的算法中排名第十,在第二组实例的16种算法中排名六。由于使用了扩展邻域搜索策略,与其他启发式和元启发式算法相比,该算法的计算时间大大缩短。

理学硕士:

90B06型 运输、物流和供应链管理
90 C59 数学规划中的近似方法和启发式
91A65型 分级游戏(包括Stackelberg游戏)
92天10分 遗传学和表观遗传学
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] Baker B.M.、Ayechew M.A.(2003)车辆路径问题的遗传算法。计算。操作。决议30(5):787–800·Zbl 1026.90013号 ·doi:10.1016/S0305-0548(02)00051-5
[2] Barbarosoglu G.,Ozgur D.(1999)车辆路径问题的禁忌搜索算法。计算。操作。第26、255–270号决议·兹布尔0941.90017 ·doi:10.1016/S0305-0548(98)00047-1
[3] Berger J.,Mohamed B.:容量受限车辆路径问题的混合遗传算法。摘自:《遗传与进化计算会议论文集》,第646-656页。芝加哥(2003)·Zbl 1028.68678号
[4] Bodin L.,Golden B.(1981)《车辆路线和调度分类》。网络11,97–108·doi:10.1002/net.3230110204
[5] Bodin L.、Golden B.、Assad A.和Ball M.(1983年)车辆和乘务人员的路线和调度最先进。计算。和操作。决议10,63–212·doi:10.1016/0305-0548(83)90030-8
[6] Bullnheimer B.,Hartl P.F.,Strauss C.(1999)车辆路径问题的改进蚂蚁系统算法。安·Oper。第89、319–328号决议·Zbl 0937.90125号 ·doi:10.1023/A:1018940026670
[7] Christofides N.:车辆路线。收录于:Lawer E.L.、Lenstra J.K.、Rinnoy Kan A.H.G.(编辑)《旅行推销员问题:组合优化导览》,第431-448页。纽约(1985)
[8] Cordeau J.F.、Gendreau M.、Laporte G.、Potvin J.Y.、Semet F.(2002)《车辆路线启发式指南》。J.运营商。Res.Soc.53512-522·1099.90506兹比尔 ·doi:10.1057/palgrave.jors.2601319
[9] Coy S.P.、Golden B.L.、Runger G.C.、Wasil E.A.(2001)《使用实验设计进行有效的启发式参数设置》。J.启发式7(1):77–97·Zbl 0967.90018号 ·doi:10.1023/A:1026569813391
[10] Fisher M.L.,Jaikumar R.(1979)车辆路径的广义分配启发式。收录于:Golden B.、Bodin L.(编辑)《车辆和乘务人员路线和调度的当前和未来方向国际研讨会论文集》。纽约,威利出版社,第109-124页
[11] Fisher M.L.:车辆路线。收录:Ball M.O.、Magnanti T.L.、Momma C.L.、Nemhauser G.L.(编辑)《网络路由》,《运筹学和管理科学手册》,第8卷,第1-33页(1995年)·Zbl 0870.90058号
[12] Garfinkel R.,Nemhauser G.(1972)整数规划。J Wiley,纽约
[13] Gendreau M.,Hertz A.,Laporte G.(1994)车辆路径问题的禁忌搜索启发式算法。管理。科学。40, 1276–1290 ·Zbl 0822.90053号 ·doi:10.1287/mnsc.40.1276
[14] Gendreau M.,Laporte G.,Potvin,J-Y.(1997)《车辆路线:现代启发式》。In:Aarts E.H.L.,Lenstra J.K.(eds)组合优化中的局部搜索。奇切斯特·威利,第311-336页·Zbl 0899.90083号
[15] Gendreau M.,Laporte G.,Potvin J.Y.:容量VRP的元启发式。In:Toth P.,维戈。D.《车辆路径问题》,《离散数学与应用专著》,费城,马萨诸塞州SIAM,第129-154页·Zbl 1076.90545号
[16] Golden B.L.,Assad A.A.(1988)《车辆路线:方法和研究》。北荷兰,阿姆斯特丹·Zbl 0638.00043号
[17] Golden B.L.、Wasil E.A.、Kelly J.P.和Chao I.M.(1998)元启发式对解决车辆路径问题的影响:算法、问题集和计算结果。在:Crainic T.G.,Laporte G.(编辑)车队管理和物流。Kluwer学术出版社,波士顿,第33-56页·Zbl 0997.90021号
[18] Hansen P.,Mladenovic N.(2001)《可变邻域搜索:原理和应用》。欧洲药典。第130、449–467号决议·Zbl 0981.90063号 ·doi:10.1016/S0377-2217(00)00100-4
[19] Held M.,Karp R.M.(1970)旅行商问题和最小生成树。操作。第18号决议,1138–1162·Zbl 0226.90047号 ·数字对象标识代码:10.1287/opre.18.6.1138
[20] Laporte G.,Gendreau M.,Potvin J.-Y.,Semet F.(2000)车辆路径问题的经典和现代启发式。国际事务处理。操作。第7号决议,285–300·doi:10.1111/j.1475-3995.2000.tb00200.x
[21] Laporte G.,Semet F.(2002)容量受限VRP的经典启发式。收录:Toth P.,Vigo D.(编辑)《车辆路径问题》,离散数学与应用专著。SIAM,宾夕法尼亚州费城,第109-128页·Zbl 1076.90549号
[22] Lawer E.L.、Lenstra J.K.、Rinnoy Kan A.H.G.、Shmoys D.B.(1985)《旅行推销员问题:组合优化导览》。纽约威利
[23] Li F.、Golden B.、Wasil E.(2005)《非常大规模的车辆路径:新的测试问题、算法和结果》,计算。操作。决议32(5):1165–1179·兹比尔1075.90013
[24] 林S.(1965)旅行推销员问题的计算机解法。贝尔系统。技术期刊44,2245–2269·Zbl 0136.14705号
[25] Marinakis Y.:配送问题中的车辆路径。博士论文。希腊克里特理工大学生产工程与管理系(2005年)
[26] Marinakis Y.,Migdalas A.,(2002)供应链管理中车辆路径问题的启发式解决方案。收录:Pardalos P.M.、Migdalas A.、Burkard R.(编辑)《组合与全局优化》。新加坡世界科学出版公司,第205–236页·Zbl 1022.90002
[27] Marinakis Y.、Migdalas A.、Pardalos P.M.(2005)《针对旅行推销员问题的扩展邻里GRASP》。计算。最佳方案。申请。32, 231–257 ·Zbl 1125.90042号 ·doi:10.1007/s10589-005-4798-5
[28] Marinakis Y.,Migdalas A.,Pardalos P.M.(2005)一种混合遗传-GRASP算法,用于求解旅行推销员问题。J.库姆。最佳方案。10, 311–326 ·Zbl 1093.90047号 ·doi:10.1007/s10878-005-4921-7
[29] Marinakis Y.,Migdalas A.,Pardalos P.M.:针对旅行推销员问题的基于拉格朗日松弛和随机回溯的多阶段邻域搜索GRASP(提交于《优化方法与软件》(2006))·Zbl 1180.90274号
[30] Migdalas A.,Pardalos P.(1995)具有凸二级问题的非线性双层问题-启发式和下降方法。In:Du D.-Z.等人,(编辑)《运筹学及其应用》。《世界科学》,新加坡,第194-204页
[31] Osman I.H.(1993)组合优化问题的元策略模拟退火和禁忌搜索算法。安·Oper。第41、421–451号决议·Zbl 0775.90153号 ·doi:10.1007/BF02023004
[32] Prins C.(2004)一种简单有效的车辆路径问题进化算法。计算。操作。1985年至2002年第31号决议·Zbl 1100.90504号 ·doi:10.1016/S0305-0548(03)00158-8
[33] Reimann M.、Stummer M.和Doerner K.:车辆路径问题的基于节省的蚂蚁系统。摘自:《遗传和进化计算会议论文集》,1317-1326年。纽约(2002年)
[34] Reimann M.、Doerner K.、Hartl R.F.(2004)《D-Ants:基于储蓄的蚂蚁分治车辆路径问题》。计算。操作。决议31(4):563–591·Zbl 1061.90024号 ·doi:10.1016/S0305-0548(03)00014-5
[35] Rego C.(1998)车辆路径问题的子路径弹出方法。管理科学。44, 1447–1459 ·Zbl 0989.90522号 ·doi:10.1287/mnsc.44.1447
[36] Rego C.(2001)车辆路径问题的节点弹出链:顺序和并行算法。并行计算。27(3): 201–222 ·Zbl 0969.68176号 ·doi:10.1016/S0167-8191(00)00102-2
[37] Resende M.G.C.、Ribeiro C.C.(2003)贪婪随机适应性搜索程序。收录:Glover F.,Kochenberger G.A.(编辑)《元启发式手册》。Kluwer学术出版社,波士顿,第219-249页·Zbl 1102.90384号
[38] Rochat Y.,Taillard E.D.(1995)局部搜索车辆路线的概率多样化和强化。J.启发式1,147–167·Zbl 0857.90032号 ·doi:10.1007/BF02430370
[39] Taillard E.D.(1993)车辆路径问题的并行迭代搜索方法。网络23、661–672·Zbl 0804.90045号 ·doi:10.1002/net.3230230804
[40] Tarantilis C.D.(2005)用自适应内存编程方法解决车辆路径问题。计算。操作。决议32(9):2309–2327·Zbl 1116.90119号 ·doi:10.1016/j.cor.2004.03.005
[41] Tarantilis C.D.、Kiranoudis C.T.、Vassiliadis V.S.(2002)车辆路径问题的回溯自适应阈值接受元启发式方法。系统。分析。模型。模拟。(SAMS)42(5):631–644·Zbl 1070.90528号
[42] Tarantilis C.D.、Kiranoudis C.T.、Vassiliadis V.S.(2002)一种基于列表的阈值接受算法,用于容量受限的车辆路径问题。国际期刊计算。数学。79(5): 537–553 ·Zbl 1024.90018号 ·网址:10.1080/00207160210948
[43] Tarantilis C.D.、Kiranoudis C.T.(2002)《BoneRoute:一种基于内存的自适应方法,用于有效的车队管理》。安·Oper。第115(1)号决议:227–241·Zbl 1013.90020号 ·doi:10.1023/A:1021157406318
[44] Toth P.,Vigo D.(2002a)《车辆路径问题》,离散数学与应用专著。宾夕法尼亚州费城SIAM·Zbl 0979.00026号
[45] Toth P.,Vigo D.(2002b)《车辆路径问题概述》。收录:Toth P.,Vigo D.(编辑)《车辆路径问题》,离散数学与应用专著。SIAM,马萨诸塞州费城,第1-26页·Zbl 1076.90553号
[46] Toth P.,Vigo D.(2003)细粒度禁忌搜索(及其在车辆路径问题中的应用)。信息J.计算。15(4): 333–348 ·兹比尔1238.90141 ·doi:10.1287/ijoc.15.4.333.24890
[47] Xu J.,Kelly J.P.(1996)一种新的基于网络流的禁忌搜索启发式算法,用于车辆路径问题。运输科学。30379–393·Zbl 0879.90086号 ·doi:10.1287/trsc.30.4.379
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。