带多重交通网络的联盟运输调度问题的差分进化算法研究

论文摘要

联盟运输调度问题(Allied Vehicle Routing Problem, AVRP)研究的是物流联盟架构下的运输调度的最优化,是运筹学、应用数学、网络分析、图论、计算机应用及交通运输等学科研究的一个热点问题。本论文针对带多重交通网络特征的(?)WRP,分别进行了建模、差分进化算法设计及其改进和仿真实验,所做的主要工作如下：1.研究了简单的带多重交通网络的联盟运输调度问题。针对该问题的具体特点,建立了该问题的数学模型,设计了求解该问题的差分进化算法,并用该算法检验求解此类问题的可行性和有效性。2.研究了带硬时间窗和多重交通网络的联盟运输调度问题。运输调度运作中往往带有时间窗这样的一个扩展特性,针对该问题设计了相应的数学模型和差分进化算法,该算法中加入双种群的特性,避免单一种群多样性的丧失,确保整个算法在更大的范围内进行搜索,从而提高了算法的全局寻优能力。3.研究了带软时间窗和多重交通网络的联盟运输调度问题。软时间窗就要求每项调度任务能在客户要求的时间范围内完成,否则给予一定的惩罚。针对带软时间窗的AVRPSTW特点,把小生境的优化策略融入差分进化算法,对该问题进行了仿真实验并取得了不错的效果。4.研究了带中转点和多重交通网络的联盟运输调度问题。在实际的运输调度过程中问题复杂,中转点的中转工作也会增加时间和人力成本,针对此种情况建立了该问题的数学模型并进行了仿真实验,改进后的自适应差分进化算法来求解最佳运输工具组合,对节约成本起到了理想的效果。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 本课题研究意义
• 1.2 联盟运输调度问题研究现状与分析
• 1.3 差分进化算法
• 1.3.1 差分进化算法的原理
• 1.3.2 基本差分进化算法的流程
• 1.4 本文主要工作
• 第二章 简单的带多重交通网络的联盟运输调度问题
• 2.1 引言
• 2.2 问题的描述以及数学模型的建立
• 2.3 差分进化算法的设计
• 2.3.1 算法的优化策略
• 2.3.2 算法的具体步骤
• 2.3.3 算法的实现流程
• 2.4 实验与分析
• 2.5 本章小结
• 第三章 带硬时间窗多重交通网络的联盟运输调度问题
• 3.1 引言
• 3.2 问题分析及数学建模
• 3.3 相关的算法内容设计
• 3.3.1 小生境技术
• 3.3.2 种群聚类与重构
• 3.3.3 各相关参数的选取
• 3.3.4 小生境差分进化算法流程
• 3.4 算法实例分析
• 3.5 本章小结
• 第四章 带软时间窗多重交通网络的联盟运输调度问题
• 4.1 引言
• 4.2 选取合适的数学模型
• 4.3 算法的具体实现
• 4.3.1 双种群机制
• 4.3.2 良种共享与迁移
• 4.3.3 初始化、参数设计及适应度函数
• 4.3.4 双种群差分进化算法流程
• 4.4 算例与分析
• 4.5 本章小结
• 第五章 带中转点和多重交通网络的联盟运输调度问题
• 5.1 引言
• 5.2 数学模型的建立
• 5.3 算法的设计
• 5.3.1 自适应差分策略
• 5.3.2 变异操作
• 5.3.3 交叉操作
• 5.3.4 选择操作
• 5.3.5 自适应差分进化算法流程
• 5.4 实例检验与数值分析
• 5.5 本章小结
• 总结与展望
• 1 本文研究工作总结
• 2 研究展望
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的论文
• 攻读学位期间参加的课题
• 致谢