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1、基于免疫克隆算法的物流配送车辆路径优化研究文章编号:1000-2472(2004)05-0054-05基于免疫克隆算法的物流配送车辆路径优化研究章 兢,周 泉(湖南大学电气与信息工程学院,湖南长沙 410082) 摘 要:物流配送车辆路径优化问题是近年来物流领域中的研究热点,该问题属于NP难题,较难得到最优解和满意解.在物流配送车辆路径优化问题数学模型的基础上,构造了一种免疫克隆算法来求解该问题,并在算法中引入了克隆选择、克隆删除、受体编辑、体细胞高频变异、抗体循环补充等思想.仿真计算结果表明
2、,免疫克隆算法能快速收敛于全局最优解,克服了遗传算法中易陷入局部最优解和收敛速度慢的缺点,可有效地解决物流配送车辆路径优化问题.关键词:克隆;免疫算法;车辆路径优化;物流配送中图分类号:TP18 文献标识码:AStudyontheOptimizationofLogisticsDistributionVRPBasedonImmuneCloneAlgorithmZHANGJing,ZHOUQuan(CollegeofElectricalandInformationEngi
3、neering,HunanUniv,Changsha 410082,China) Abstract:ThelogisticsdistributionVRPisahottopicinlogisticsresearch.ItisaNPproblemandhardtogetanoptimalandsatisfactorysolution.OnthebasisofthemathematicmodelforLogisticsDistributionVRP,thispaperpresentedanImmu
4、neCloneAlgorithm(ICA)tosolvethisproblem.Theconceptsofclonalselection,clonaldeletion,receptorediting,somatichypermutationandantibodysupplementwereintroduced.Experimen-talcalculationresultsshowedthatICAcouldconvergetoglobaloptimalsolutionrapidlyandsolv
5、ethelogisticsdistributionVRPeffectively.ItcanavoidtheconvergencetothelocaloptimalsolutionandovercometheslowconvergencevelocityoftheGeneticAlgorithm.Keywords:clone;immunealgorithm;vehicleroutingoptimization;logisticsdistribution 随着市场经济的发展和物流技术专业化水平的提
6、高,物流配送业得到了迅猛发展.在许多配送系统中,需要采取有效的配送策略以提高服务水平、降低货运费用.其中车辆路线安排问题(VehicleRoutingProblem,简称VRP)是亟待解决的一个重要问题,因此物流配送车辆路径优化也成为了物流领域中的一个研究热点[1,2].近年来,人工免疫系统及其工程应用已逐渐成为智能信息系统中的热门研究方向,生物免疫系统是一个高度进化、复杂的功能系统,它能自适应地识别和排除侵入体内的抗原性异物,并具有学习、记忆和自适应调节能力,维护体内环境的稳定.人工免疫算法正
7、是借鉴这种生物免疫系统独有的机制而形成的一种新的启发式搜索算法,它具有保持解群分布多样性的特性,避免陷入局部最优解的优点.免疫算法已在函数优化[3]、人工神经网络设计[4]、电网规收稿日期:2004-07-10基金项目:教育部科学技术研究重点资助项目(教技司[2001]224号)作者简介:章 兢(1957-),男,湖南长沙人,湖南大学教授,博士生导师E-mail:Zhangi@hnu.cn第31卷 第5期2004年10月湖南大学学报(自然科学版)JournalofHunanUniversity(
8、NaturalSciences)Vol.31,No.5Oct·2004划[5]等领域获得了成功的应用.Castro等人提出了一种基于克隆选择原理的免疫算法[6].本文在文献[6]的基础上引入了克隆删除算子、受体编辑算子和体细胞变异算子,构造了一种用于求解物流配送车辆路径优化问题的免疫克隆算法(ImmuneCloneAlgorithm,简称ICA),在与文献[2]提出的改进遗传算法进行对比之后,可知免疫克隆算法具有较强的全局寻优能力和较快的收敛速度.1 物流配送车辆路径优化问题的数学模型 物流配
