关联物流运输调度问题的类电磁机制算法研究

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1、摘要关联物流运输调度问题(IncidentVehicleRoutingProblems，IVRP)研究需求时间等具有关联关系的物流运输调度问题，广泛应用于生产与流通等经济活动中，属于NP．难问题。本文针对不同类型的IVRP进行数学建模，设计相应的类电磁机制算法(Electromagnetism．1ikeAlgorithm，EM)，并用实例验证算法的可行性以及有效性。所做的主要工作如下：1．研究了单台车辆的关联物流运输调度问题。建立了数学模型，设计了一种改进的EM算法。该算法针对运输调度的离散性特征，对种群粒子进行编码，并制定了产生初始解的规则，同时

2、改进了EM算法合力计算方式。2．研究了多台车辆的关联物流运输调度问题。建立了数学模型，结合重定位法和2-Opt法对线路进行局部的改进。受自然界优胜劣汰的自然规则启发，对EM算法引入了淘汰机制，淘汰果较差的粒子，引入较优的粒子，优化了EM算法。3．研究了带时间窗的关联物流运输调度问题，对算法移动准则进行了改进，并用实例验证了改进的有效性。4．提出了并行EM算法。采用“主／从’’同步的粗粒度模型。同时引入种群迁移策略，使各子种群均衡发展，避免个别种群出现停滞，扩大并行EM算法的搜索空间，同时提高了算法的搜索速率。最后对论文进行了总结与展望，归纳了本文的

3、收获与成果，对需要进一步探讨的问题进行了说明。关键词：关联物流运输调度；EM算法；并行算法ABSTRACTThepaper’SresearchtargetisIncidentVehicleRoutingProblem(IVRP)，inwhichexistscertainconnectionbetweencustomer’Sneed．IVRPOptimizationiswidelyapplicatedinproductionandcirculation；itbelongstoNP—hardproblem．Inthispaper，thebasictyp

4、esoftheIVRPhavebeenstudiedbyusingtheElectromagnetism—likealgorithm．AccordingtothedifferenttypesofVRP,differentmathematicsmodelswerebuilt；examplesareusedtoverifythefeasibilityandefficiencyofthenewalgorithm．Themainworkofthepaperisdescribedasfollows：Firstly，thepaperresearchedasin

5、glevehicleroutingproblem，thenbuiltmathematicalmodel，designedanimprovedEM—likealgorithm．Accordingtothediscretecharacteristicsoftransportationschedulingproblem，amethodwasproposedtothesolvingthepopulationparticleencoding，andhereaddsaninitialsolutionruleforproducefirstgeneration．T

6、heEMalgorithminchapter2adOptsarevisedtotalforcecalculation，helptoavoidthelocalOptimization．Secondly，mathematicalmodelformultiplevehiclesschedulingproblemswasbuilt．Combinedwiththepositioningmethodand2一Optmethodontheroutesforthepartialimprovement，itexpandthesearchspaceforbestsol

7、ution，avoidtheEMalgorithmfallingintolocalOptimum．Inspiredbythenatureofsurvivalinthewildworld，eliminationmechanismwasintroduced．Thismechanismeliminatespoorparticlesineachiteration，andintroducesbetterparticlestothecurrentpopulation．Thirdly，inchapter4，theIncidentVehicleRoutingPro

8、blemwithtimewindowswasdiscussed，andanewmethodofmovingparticle