带时间窗车辆路径问题的混合禁忌搜索算法研究

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车辆路径问题(Vehicle Routing Problems,简称VRP)是近几十年来运筹学、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,是企业供应链管理中的一个重要环节.带时间窗的车辆路径问题(Vehicle Routing Problems with Time Windows,简称VRPTW),是VRP问题的一个重要扩展,其目标是在不违背约束条件的前提下,以最小的成本价格,寻求一个最优的车辆配置方案.   禁忌搜索(Tabu Search,简称TS)算法是一种新的智能优化算法,为求解VRPTW问题提供了新的工具,具有很强的爬山能力,广泛应用于求解大规模组合优化问题.   本文在前人成果及前期工作的基础上,提出了新的混合禁忌搜索算法,并把其应用于VRPTW,取得了较好的结果和收敛速度.主要研究工作如下:   (1)在系统研究带时间窗车辆路径问题的基础上,提出了一种更为合理的VRPTW问题的数学模型.   (2)通过对已有禁忌搜索算法的分析,提出了一种新的禁忌搜索算法,并结合2-opt优化算法,形成混合算法,为更有效的求解VRPTW问题提出了一种新的途径.特别地将Rego求解VRP的弹出链思想推广到了VRPTW问题,提出了新的路径改进策略.   (3)通过对混合禁忌搜索算法原理的分析,讨论了其收敛性和时间复杂度.   (4)用面向对象的思想对构造的混合算法加以实现,且以一系列Solomon基准实例对算法进行测试,计算结果与相关算法的计算结果进行比较,结果表明,混合算法在求解VRPTW上是有效的和可行的.
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