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基于时间依赖网络的军事物流配送路径优化问题研究

基于时间依赖网络的军事物流配送路径优化问题研究

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作者：李宇飞北京交通大学

学位级别：硕士

深化国防和军队改革意见对我军的后勤保障的结构体系和组织流程提出了新的要求。军事物流作为军事后勤保障的重要组成,在我军后勤保障体系中起着关键作用,而军事物流配送是军事物流活动的主要环节,建立一个完善高效的军事配送网络则是... 详细信息

深化国防和军队改革意见对我军的后勤保障的结构体系和组织流程提出了新的要求。军事物流作为军事后勤保障的重要组成,在我军后勤保障体系中起着关键作用,而军事物流配送是军事物流活动的主要环节,建立一个完善高效的军事配送网络则是军事物流配送活动的主要任务。在战时条件下,由于军事配送线路极易遭受打击,线路周边的战场环境恶劣,而且物资配送任务往往比较紧急,因而军事配送网络的相关问题研究具有重要的理论价值和实践意义。本文从战时军事物流配送网络路径优化问题入手,综合考虑战时军事运输路径优化涉及到时间性、经济性、可靠性等诸多目标,总结归纳了战时军事物流配送活动多目标、多约束、多要求、动态性等特点。根据战时影响军事配送的主要因素,构建了基于时间-风险-费用的军事物流配送网络综合阻抗的计算模型,即综合考虑敌袭的道路通行时间阻抗、道路可靠性的风险阻抗、阻断复通的费用阻抗。在充分考虑战时军事配送影响因素的情况下,结合军事配送网络特点,建立了基于时间依赖网络(Time Dependent Network)的军事配送网络路径优化模型;在时间依赖网络最短路算法(TDN算法)中加入因道路遭敌袭扰中断产生的等待时间,提出了考虑等待风险的时间依赖网络最短时算法(TDN-T算法)以及考虑等待风险的时间依赖网络综合最优算法(TDN-Z算法),较好地解决了时间依赖网络条件下的军事配送最短路问题;上述算法在以等待风险作为前提,对目标函数从单因素优化到多因素综合优化进行全面考量,解决战时军事物流配送网络优化的多种类型的目标最优问题,即时间短、能耗少、可靠性高、综合最优等优化目标。最后,以B战区军事物流配送任务为例,建立了基于时间依赖网络的B战区主要城市的军事物流配送网络路径优化模型。结合战时运输任务作业想定一建立了以时间为边权的B战区军事配送网络,并运用TDN-T算法求得了配送任务的时间最短路;结合战时运输任务作业想定二,考虑战时必经、禁行的情况下,建立了基于时间-风险-费用综合边权的B战区军事配送网络,并运用TDN-Z算法求得配送任务综合最优最短路,为决策者提供了多个备选方案,并为战时军事配送路径方案选择提供了决策依据。

关键词：军事物流配送网络边权路径优化最短路问题时间依赖网络

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有容约束的混合中国邮递员问题及其遗传算法

有容约束的混合中国邮递员问题及其遗传算法

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作者：田贵龙西北师范大学

学位级别：硕士

随着信息化的不断发展,人们对网购的依赖性越来越强。同时,都市化进程的加快与城市机动车辆的增多,使得货物的派发效率成为销售商、物流公司、顾客强烈关注的问题,也是吸引研究者们的课题之一,因此中国邮递员问题应运而生。本文从实际... 详细信息

随着信息化的不断发展,人们对网购的依赖性越来越强。同时,都市化进程的加快与城市机动车辆的增多,使得货物的派发效率成为销售商、物流公司、顾客强烈关注的问题,也是吸引研究者们的课题之一,因此中国邮递员问题应运而生。本文从实际问题出发并结合遗传算法,研究有容约束的混合中国邮递员问题。首先,从图的定义、分类、矩阵表示等方面阐述了网络的基本知识;概述了中国邮递员问题研究现状;从染色体的编码、解码、遗传操作等方面阐述了遗传算法的基本思想,并给出了算法的基本步骤与程序流程图。其次,给出了基于邮递员的最大工作时间约束和运载车辆的载重约束的中国邮递员问题的数学模型;分析了前人利用遗传算法求解中国邮递员问题的局限性,采用一种新的染色体优先权编码方案和基于“边走边服务”策略的解码方案,克服了遗传算法求解有容约束的混合中国邮递员问题的局限性。其三,从网络拓扑结构和边权两个属性出发,对动态网络进行了分类,基于网络分类提出了两种动态混合中国邮递员问题,针对拓扑结构动态混合中国邮递员问题,设计了网络拓扑结构的依概率动态化算法;针对边权动态混合中国邮递员问题的求解需要,对工作时段内的网络边权属性进行分类,提出了一种使用惩罚因子的网络边权动态化策略。其四,由于边权动态混合中国邮递员问题的时变性和复杂性,设计了一种基于“服务优先策略”的动态边权下路由的工作时间解码算法,克服了边权动态混合网络上弧路由时间的计算复杂性。最后,通过实例验证了上述算法的可行性和有效性。

关键词：中国邮递员问题遗传算法动态网络网络拓扑网络边权有容约束混合网络

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