基于膜計算的車輛路徑優(yōu)化算法研究.pdf

1、物流行業(yè)在我國作為新興行業(yè)，最近幾年發(fā)展迅猛，但同時也伴隨出現(xiàn)了許多問題，其中物流成本控制就是一個比較關(guān)鍵的問題。在物流成本中又以運輸成本所占比重最大。企業(yè)想要減少物流的總成本就應(yīng)該從降低運輸成本著手，通過優(yōu)化運輸路線、提高運輸效率來減少不必要的支出，從而達到節(jié)約成本，提高利潤的效果。對于相當(dāng)多的企業(yè)，許多運輸問題最終都能歸納為車輛路徑問題，有效解決車輛路徑問題成為減少成本的關(guān)鍵所在。由于車輛路徑問題屬于NP-Hard問題，各界學(xué)者對此

2、問題的研究主要集中在啟發(fā)式算法的研究上，先后嘗試了多種啟發(fā)式算法用以解決此問題，但求解效率與結(jié)果質(zhì)量均不理想。
　　膜計算作為一種新的生物計算分支，在計算機領(lǐng)域已成功解決了一些NP-Hard問題。本研究受到膜計算思想的啟發(fā)，將其引入物流領(lǐng)域，用以設(shè)計能夠解決帶時間窗的車輛路徑問題（VRPTW）的相應(yīng)系統(tǒng)。本文所提及的膜計算不同于標(biāo)準(zhǔn)的P系統(tǒng)研究，而是側(cè)重于膜計算優(yōu)化方法的研究。由于到膜計算最大并行性與膜間物質(zhì)交流的特點，使得其能有

3、效地融入多種啟發(fā)式算法而不使整個系統(tǒng)降低計算效率。本研究使用蟻群系統(tǒng)與禁忌搜索算法作為膜內(nèi)子算法，并通過膜間的信息交流規(guī)則進一步改進了系統(tǒng)。研究先后設(shè)計出了VRPTW-ECP系統(tǒng)及其改進系統(tǒng)。
　　研究中使用Java語言編寫了相應(yīng)的模擬程序用來模擬設(shè)計出的系統(tǒng)，通過小規(guī)模問題驗證了系統(tǒng)的正確性。最后通過Solomon算例對系統(tǒng)進行測試。模擬程序在實驗中取得了十分出色的結(jié)果，實驗結(jié)果優(yōu)于任何單獨使用的啟發(fā)式算法。對于求解收斂速度的分