求解车辆路径问题的离散蝙蝠算法
2017-01-18刘春苗张惠珍马祥丽
刘春苗 张惠珍 马祥丽
摘要根据车辆路径问题的数学模型,分析了它的具体特征,从而对BA的操作算子又进行了重新定义,设计了求解VRP问题的离散蝙蝠算法,并通过实例测试将离散蝙蝠算法与其他算法进行比较,验证了该算法求解VRP问题的有效性与可行性.
关键词车辆路径问题;蝙蝠算法;离散;遗传算法
中图分类号U492.3文献标识码A
AbstractBased on the mathematical model and specific features of the vehicle routing problem(VRP),this paper redefined the operators for bat algorithm(BA) and designed a discrete bat algorithm (DBA) for solving it. And numerical experiment was implemented by using DBA to solve a testing example, and its solution was compared with the one obtained with the stateoftheart algorithm. The results show that DBA can effectively and feasibly solve VRP.
Keywordsvehicle routing problem; bat algorithm; discrete; genetic algorithm
1引言
车辆路径问题(Vehicle Routing Problem, VRP)主要目的是在一定的约束条件下,最大化满足客户需求的同时消耗最少的时间,所行驶的路程最短,成本最小,学者们也通常称它为有能力约束的车辆路径问题(Capacity Vehicle Routing Problem, CVRP),它最早来源于货物交通运输工程领域[1],是车辆调度中最基本的问题之一.求解旅行商问题(Traveling Salesman Problem, TSP)和装箱问题(Bin Packing Problem, BPP)分别是求解车辆路径问题(VRP)的两种特殊情况,研究者们通常把VRP问题看作是这两种问题的的混合问题,其已被证明属于NP完全问题.
车辆路径问题(VRP)首次由美国学者在1959年提出[2],其逐渐成为运筹学与组合优化领域的研究热点,并引起了广大学者们的高度重视.目前,求解VRP问题的经典算法主要有:网络流算法、列生成算法、和割平面法等等,但是,这些经典的方法仅适用于求解小规模车辆路径问题;面对大规模的VRP问题时,其庞大的计算量导致计算速度缓慢,运行效率低,甚至出现无法求解的情况.随着遗传算法、蚁群算法、遗传算法、禁忌搜索算法、粒子群算法等智能优化算法的提出及其在组合优化问题中的应用,求解大规模……
