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基于蚁群算法的军用物资配送车辆调度问题研究

梅冬  
【摘要】: 随着军事科技的发展,我军传统物资保障模式已经难以适应高技术战争条件下的保障要求。这就要求我军借鉴发达国家军队实施配送式保障的成功经验,探索“配送式”军用物资保障新模式。车辆调度问题是军用物资配送的核心,也是军事物流系统优化的关键环节。本文在对相关问题研究现状进行综述的基础上,研究了军用物资配送车辆路径问题和带时间窗的军用物资配送车辆路径问题,具体取得了如下研究成果: 1)对车辆路径问题、带时间窗的车辆路径问题和军事物流配送问题的国内外研究现状进行了综述,并总结了求解物流配送车辆调度的精确算法、经典启发式算法和现代启发式算法。 2)以最小化所有物资的最迟送达时间为优化目标,建立军用物资配送的车辆路径问题的数学模型,并应用蚁群算法对问题进行了求解。算法中,设计了三种路线构造方法:串行、并行路线构造方法和改进的并行路线构造方法,并应用Relocation、Exchange和2-opt三种启发式算法对蚂蚁构造的路线进行了优化。计算结果表明,并行路线构造方法的具有比串行路线构造方法更高的精度;对并行路线构造方法的改进则明显提高了算法的性能。 3)以最小化各需求点总等待时间作为优化目标,建立了带时间窗的军用物资配送车辆路径问题的数学模型,并应用改进的蚁群算法求解了这一问题。算法中,根据问题特征对状态转移规则进行了改进,并集成了三种局部搜索算法,在不同参数设置下求解了VRPTW基准算例,根据计算结果确定了状态转移规则中参数的合适取值。


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