基于遗传算法的边防连队运输保障车辆调度问题研究

论文摘要

配送是将物资送达用户的重要物流环节。在物流活动的各项成本中,配送成本占了相当高的比例。配送车辆调度的合理与否对配送速度、成本、效益影响很大,特别是多用户配送车辆调度的确定更为复杂。采用科学、合理的方法来进行配送车辆调度,是物流配送中非常重要的一项活动。因此,车辆调度问题(VehicleRouting Problem简记VRP)成为众多学者竟相研究的热点领域。本文以现代物流的基本理论和方法为基石,紧密结合当前我军所正在进行的后勤体制改革,以全面提升边防部队后勤快速保障能力这个中心目标展开研究。全篇在结构上共分为六章,其中前五章是论文的主要内容,第六章是对研究的总结与展望。第一,回顾物流研究领域的有关研究进展情况和当前所取得的研究成果,引入物流、军事物流等基本概念,并就其特点与功能进行阐释。对本研究的基本思路、方法、内容与目标做了必要的介绍。第二,介绍了遗传算法的基本思想、基本原理、基本特征以及遗传算法的解题步骤,另外还介绍了图与网络的基本知识,为后面的遗传算法对边防部队后勤车辆优化调度问题进行研究求解打下理论基础。第三,根据边防连队配置地域分散,道路网复杂,地形多变,从而导致需求点较多且分布不均匀的特点,部队的军用物资需求是随着任务的进一步发展随机发生的,这些因素直接影响到配送物资车辆使用安排,本文建立了适于进行多需求点配送的多源点车辆配送问题模型及含有时间窗口的数学模型,并将之分解为分群主问题和巡回子问题两个求解过程。首先探讨时间窗的特性及其对模型建立与求解的影响,然后建立针对含时间约束的车辆配送问题的模型,以遗传算法进行求解。最后则以两个案例具体说明本文提出的遗传算法,并对算法性能效果进行分析评价。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的背景及目的、意义
• 1.1.1 课题的背景
• 1.1.2 课题目的及意义
• 1.1.3 问题的提出
• 1.2 VRP问题研究现状
• 1.2.1 VRP问题的一般描述及分类
• 1.2.2 VRP模型及求解方法概述
• 1.2.3 VRP问题的发展进程
• 1.3 本文研究的主要内容
• 第二章 军事物流配送在军事后勤保障中应用的相关理论
• 2.1 物流的概念、特点与功能
• 2.1.1 物流概念的发展沿革
• 2.1.2 物流实践的发展进程
• 2.1.3 物流的特点和功能
• 2.2 军事物流的概念、特点与功能
• 2.2.1 军事物流的概念
• 2.2.2 现代军事物流的出现
• 2.2.3 军事物流的特点与功能
• 2.3 遗传算法和典型运输路径优化问题
• 2.3.1 遗传算法理论
• 2.3.2 典型的运输与路径优化问题
• 第三章 平时保障中单、多源点运输车辆优化调度应用模型
• 3.1 单源点运输车辆优化调度问题的描述
• 3.2 单源点运输车辆优化调度问题的数学模型
• 3.3 求解单源点运输车辆优化调度问题
• 3.4 多源点物资运输问题
• 3.4.1 多源点物资运输问题的描述
• 3.4.2 多源点物资运输模型的建立
• 3.4.3 多源点物物资运输问题的求解
• 第四章 带时间窗的运输保障车辆调度问题
• 4.1 含时间窗的车辆调度问题（VRPTW）
• 4.1.1 时间窗的定义
• 4.1.2 VRPTW问题的结构
• 4.1.3 VRPTW问题的解法回顾
• 4.2 处理边境突发事件中VRPTW问题的建模及求解
• 4.2.1 时间窗说明
• 4.2.2 惩罚函数的建立
• 4.2.3 模型的建立
• 4.2.4 模型的求解
• 4.3 使用遗传算法求解VRPTW
• 4.3.1 求解分群主问题（遗传算法）
• 4.3.2 算法求解详细说明
• 第五章 案例分析
• 5.1 多源点配送车辆优化调度案例
• 5.2 含时间窗约束的车辆调度案例
• 第六章 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 作者在学期间取得的学术成果
• 附录A 遗传算法部分代码