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时间依赖型多配送中心带时间窗的开放式车辆路径问题研究

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中国管理科学 2024年第1期32卷 146-157页

作者：张歆悦靳鹏胡笑旋朱默宁合肥工业大学管理学院安徽合肥230009 过程优化与智能决策教育部重点实验室安徽合肥230009

本文研究了时间依赖型多配送中心带时间窗的开放式车辆路径问题,基于道路通行情况,建立车辆行驶速度时间函数;考虑车辆载重、里程限制与客户点服务时间窗的约束,建立混合整数规划模型,目标函数为最小化车辆总成本,具体包括车辆行驶时间... 详细信息

本文研究了时间依赖型多配送中心带时间窗的开放式车辆路径问题,基于道路通行情况,建立车辆行驶速度时间函数;考虑车辆载重、里程限制与客户点服务时间窗的约束,建立混合整数规划模型,目标函数为最小化车辆总成本,具体包括车辆行驶时间成本和车辆固定发车成本;提出了一种二维编码方式的混合遗传算法,针对混合遗传算法设计了多分区段单点交叉策略、动态插入算子及局部搜索策略;最后,基于Solomon VRPTW基准数据集生成27个测试算例,使用混合遗传算法进行求解。数值实验结果表明,考虑道路通行情况,选择合理的出发时间,避免拥堵时段进行配送服务,能明显减少车辆的总行驶时间,且验证了混合遗传算法能够获得问题的满意解。

关键词：时间依赖多配送中心时间窗车辆路径问题混合遗传算法

策略梯度的超启发算法求解带容量约束车辆路径问题

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控制理论与应用 2024年第6期41卷 1111-1122页

作者：张景玲孙钰粟赵燕伟余孟凡蒋玉勇浙江工业大学特种装备制造及先进加工技术教育部重点实验室浙江杭州310014

有容量车辆路径问题是组合优化问题中比较热门的问题,它属于经典的NP-hard问题并且时间复杂度高.本文提出了一种基于策略梯度的超启发算法,将强化学习中的确定性策略梯度算法引入到超启发算法的高层策略中的底层算法选择策略,确定性策... 详细信息

有容量车辆路径问题是组合优化问题中比较热门的问题,它属于经典的NP-hard问题并且时间复杂度高.本文提出了一种基于策略梯度的超启发算法,将强化学习中的确定性策略梯度算法引入到超启发算法的高层策略中的底层算法选择策略,确定性策略梯度算法采用Actor-Critic框架,另外为了能够在后续计算和神经网络参数更新中引用历史经验数据,在确定性策略梯度算法中设计了经验池用于存储状态转移数据.在超启发算法解的接受准则方面,文中通过实验对比了3种接受准则的效果,最终选择了自适应接受准则作为高层策略中解的接受准则.通过对有容量车辆路径问题标准算例的计算,并将求解结果与其他算法对比,验证了所提算法在该问题求解上的有效性和稳定性.

关键词：车辆路径问题强化学习关策略梯度算法神经网络超启发算法

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不确定车辆数的多约束车辆路径问题

计算机工程与应用 2024年

作者：马祥丽马良张惠珍上海理工大学管理学院

文章在经典车辆路径问题 (Vehicle Routing Problem， VRP) 的基础上增加了客户要求访问的时间窗约束，以车辆行驶路径最短和使用车辆数最小为目标，建立了不确定车辆数的多约束车辆路径问题（Multi-constraint Vehicle Routing Problem... 详细信息

文章在经典车辆路径问题 (Vehicle Routing Problem， VRP) 的基础上增加了客户要求访问的时间窗约束，以车辆行驶路径最短和使用车辆数最小为目标，建立了不确定车辆数的多约束车辆路径问题（Multi-constraint Vehicle Routing Problem with Variable Fleets， MVRP-VF）的数学模型。引入遗传算法的交叉操作以及大规模邻域搜索算法中的破坏算子和修复算子，重新定义了基本灰狼优化算法（Grey Wolf Optimizer， GWO）的操作算子，优化了GWO的寻优机制，从而设计出用于求解MVRP-VF问题的混合灰狼优化算法(Hybrid Grey Wolf Optimizer， HGWO)。通过仿真实验与其他参考文献中的算法求解结果进行比较，验证了HGWO求解该类问题的有效性与可行性。

关键词：交通工程车辆路径问题混合灰狼优化算法不确定车辆数时间窗

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基于时间地理学的带时间窗车辆路径问题建模

指挥与控制学报 2024年第2期10卷 238-243页

作者：李奇秦大国李稀媛李瑞航天工程大学航天指挥学院北京101416 解放军63611部队库尔勒841001 北京电子工程总体研究所北京100854 空军指挥学院战略战役系北京100097

为实现火力高效机动分配,针对带时间窗车辆路径问题,引入时间地理学的概念,在二维平面的基础上增加时间作为第三维度,建立描述移动对象时空可达性的优化模型。对导弹防御这类时敏强的作战场景通过时空棱柱进行表达和分析,形成时空路径,... 详细信息

为实现火力高效机动分配,针对带时间窗车辆路径问题,引入时间地理学的概念,在二维平面的基础上增加时间作为第三维度,建立描述移动对象时空可达性的优化模型。对导弹防御这类时敏强的作战场景通过时空棱柱进行表达和分析,形成时空路径,进而配置作战资源,协同打击时序,为指挥控制中涉及的机动作战问题提供必要的决策支撑。

关键词：时间地理学车辆路径问题时间窗时空棱柱时空路径

基于深度强化学习的带容量约束车辆路径问题求解

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系统仿真学报 2024年

作者：江明何韬福建理工大学互联网经贸学院

带容量约束的车辆路径问题（Capacitated Vehicle Routing Problem，CVRP）是一种著名的组合优化问题，被称为NP-hard问题，具有高度的复杂性。在现有研究的基础上，提出了一种新颖的基于多指针Transformer端到端深度强化学习方法来解决... 详细信息

带容量约束的车辆路径问题（Capacitated Vehicle Routing Problem，CVRP）是一种著名的组合优化问题，被称为NP-hard问题，具有高度的复杂性。在现有研究的基础上，提出了一种新颖的基于多指针Transformer端到端深度强化学习方法来解决CVRP。算法模型在编码器中采用了可逆残差网络对输入的特征进行编码，减少了内存资源的消耗，在解码器中采用了多指针网络求出解的概率分布，为了进一步提高CVRP解决方案的性能，利用组合优化问题的对称性，在训练和推理阶段进行多轨迹并行处理，同时采用了增强的上下文嵌入方法，通过改进的强化学习算法进行训练。实验结果表明：本文的算法模型对比当前经典的启发式算法和其他深度学习方法，在较低的内存消耗训练下，求解速度和求解质量之间取得了最好的平衡。

关键词：深度强化学习车辆路径问题可逆残差网络注意力机制

面向多行程取送货车辆路径问题的混合NSGA-Ⅱ

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计算机应用 2024年第4期44卷 1187-1194页

作者：李建强何舟陕西科技大学电气与控制工程学院西安710021

针对多行程取送货车辆路径问题(VRP)收敛性与多样性相互制约的问题,提出一种融合自适应大邻域搜索(ALNS)算法和自适应邻域选择(ANS)的混合快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ-ALNS-ANS)。首先,考虑初始解对算法收敛速度的影响,提出一种改... 详细信息

针对多行程取送货车辆路径问题(VRP)收敛性与多样性相互制约的问题,提出一种融合自适应大邻域搜索(ALNS)算法和自适应邻域选择(ANS)的混合快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ-ALNS-ANS)。首先,考虑初始解对算法收敛速度的影响,提出一种改进的后悔插入法以获得高质量初始解;其次,结合取送货问题特性,设计多组破坏和修复算子,以及多种邻域结构,提高算法的全局搜索能力和局部搜索能力;最后,设计基于随机采样的最佳拟合下降(BFD)算法与高效的可行解评价标准,生成路径分配方案。采用不同规模的标准公开算例进行仿真实验,与模因算法(MA)相比,所提算法的最优解质量提升了27%。实验结果表明,所提算法可快速得到满足多重约束的高质量车辆多行程路径分配方案,并在收敛性与多样性上优于对比算法。

关键词：路径规划车辆路径问题取送货多行程多目标优化 NSGA-Ⅱ

跨车场访问的异型多隔室车辆路径问题及其求解算法

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计算机集成制造系统 2024年

作者：孟祥虎李浩唐静李俊安徽工业大学电气与信息工程学院东南大学自动化学院

针对多隔室车辆路径问题，考虑了多车场商品库存差异、客户商品需求差异及车辆异型的因素，首次提出了跨车场访问的异型多隔室车辆路径问题（Heterogeneous Multi-Compartment Vehicle Routing Problem with Cross-Depot Visit，HMCVRP-... 详细信息

针对多隔室车辆路径问题，考虑了多车场商品库存差异、客户商品需求差异及车辆异型的因素，首次提出了跨车场访问的异型多隔室车辆路径问题（Heterogeneous Multi-Compartment Vehicle Routing Problem with Cross-Depot Visit，HMCVRP-CDV），并以最小化车辆行驶路径为目标建立了数学模型。接着，设计一种基于跨车场路径编码的P最近邻VNS算法（P-nearest Neighbors VNS，P-NVNS）。该算法采用随机插入法生成初始解，并设计P最近邻插入法、改进的2-opt及Swap操作进行邻域搜索。同时，设计一种车场Swap的扰动操作防止算法过早进入局部收敛。通过与4种有效算法进行仿真实验比较，结果表明P-NVNS是一种求解HMCVRP-CDV的有效算法，其在解的质量、收敛性和稳定性方面均优于对比的Gurobi、DVNS、VNS和LKH-3算法。最后，对HMCVRP-CDV进行策略敏感性分析，为相关企业降本增效提供决策依据。

关键词：多隔室车辆变邻域搜索算法跨车场车辆路径问题

多仓库半开放式带距离限制的车辆路径问题研究

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运筹学学报(中英文) 2024年

作者：周莉芸韩曙光浙江理工大学理学院

随着绿色低碳经济的全面推进,无人电动车逐渐成为物流配送的重要工具之一。本文考虑多仓库半开放式带距离限制的车辆路径问题,以极小化车辆数为目标函数,设计了近似比为O(log(1/ε)的近似算法。该算法首先将问题转化为单仓库带距离限制... 详细信息

随着绿色低碳经济的全面推进,无人电动车逐渐成为物流配送的重要工具之一。本文考虑多仓库半开放式带距离限制的车辆路径问题,以极小化车辆数为目标函数,设计了近似比为O(log(1/ε)的近似算法。该算法首先将问题转化为单仓库带距离限制的车辆路径问题,然后利用分层算法对节点分层,每一层利用带距离限制的路径覆盖问题的3-近似算法得到路径集,最后将路径集中路径两端点与仓库点相连,得到近似解,最后与对应单仓库带距离限制的车辆路径问题最好算法和精确解的下界分别进行对比。本研究可以丰富多仓库车辆路径问题近似算法。

关键词：车辆路径问题多仓库距离限制半开放式近似算法

考虑卡车无人机协同配送模式下的车辆路径问题研究

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工业工程与管理 2024年第3期29卷 30-39页

作者：高娇娇郭秀萍西南交通大学经济管理学院四川成都610031 北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室北京100876

卡车无人机协同配送模式下的两级车辆路径问题,是随着无人机配送技术发展和应用出现的新问题。考虑载重、续航、时间同步性等约束,建立了混合整数规划模型,以成本最小为目标设计了基于扫描算法和改进的大规模邻域搜索的混合算法求解。... 详细信息

卡车无人机协同配送模式下的两级车辆路径问题,是随着无人机配送技术发展和应用出现的新问题。考虑载重、续航、时间同步性等约束,建立了混合整数规划模型,以成本最小为目标设计了基于扫描算法和改进的大规模邻域搜索的混合算法求解。仿真结果表明:混合算法相比CPLEX在运行时间上有明显优势,求解结果处于同一水平甚至更优;卡车无人机协同配送模式相较于卡车单独配送模式可提高配送效率,节约配送成本。

关键词：卡车无人机协同配送车辆路径问题扫描算法大规模邻域搜索算法