蚂蚁算法在车辆路径问题中的研究

【摘要】： 车辆路径问题( Vehicle routing problem,简记VRP)是一个经典的组合优化问题,是多种复杂问题的一种简化形式。VRP问题的搜索空间随着客户点和约束条件的增加而增大,在庞大的空间中寻找最优解,需要大量的求解时间,因此研究者希望采用一种求解时间短且能得到精度较高的近似解的算法来解决此类问题。 蚂蚁算法是受大自然中蚂蚁觅食启发而产生的一种智能仿生算法,具有简单通用、鲁棒性强、自调节能力出色、易于扩展、适合分布处理等特点,因此借助蚂蚁算法解决VRP问题具有非常现实的意义。本文采用蚂蚁算法来求解VRP问题, 主要的研究工作如下: 第1章通过对大量相关文献进行分析、总结和提炼,对VRP问题的起源和发展、研究及应用的价值以及研究的现状进行了综述,阐明了论文研究的背景及意义、选题的理由及本文的主要工作。 第2章介绍了蚂蚁算法的基本原理、应用范围、研究现状以及发展;分析了蚂蚁算法的特点和它的理论基础;讨论了基本蚂蚁算法模型、蚂蚁算法的优化方法以及算法的关键技术。 第3章描述了VRP问题的数学模型,分析了VRP问题所包含的各类约束条件,总结了求解VRP问题的几种方法及其特点。 第4章设计并实现了基于蚂蚁算法的优化算法以求解VRP问题,对蚂蚁算法的转移规则、信息素更新规则、终止条件以及参数的设置进行了深入分析及优化,通过研究所做的工作,使得算法能得到比较优的解。 第5章对本文设计的算法进行了数值实验,并将实验的结果与其他文献上的实验结果进行了分析和比较,证实该算法能达到较好的效果。 第6章总结了全文的主要工作及创新点,分析了研究中的不足,并展望了未来的研究方向。