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《昆明理工大学》 2011年
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基于MPI的并行遗传算法在优化物流配送路线中的应用

刘海燕  
【摘要】:近年来,随着我国经济的迅猛发展和计算机技术在各行业的广泛运用,现代物流在我国也得到了前所未有的发展。我国是贸易大国,交易规模大,产品利润低,而物流成本的费用却越来越高,在竞争日益激烈的现代商业社会,通过优化物流配送路线来节约成本,提高效率,可使企业立于不败之地。优化物流配送路线的主要任务是调配合适数量的车辆,确定配送路线、时间和服务对象,即确定最佳的配送路线,使企业降低配送成本和改善客户服务水平。优化物流配送路线属于NP难题问题之一。 遗传算法(Genetic Algorithm)是一类借鉴生物界的进化规律(适者生存,优胜劣汰遗传机制)演化而来的随机化搜索方法,已经成功运用在很多大规模的组合优化问题中。“固有并行性”是遗传算法的一个重要的特性,利用如今流行的并行计算机系统,对遗传算法进行并行化,可解决标准遗传算法的速度瓶颈问题。 基于高性能计算技术的并行程序设计模式MPI (Message Passing Interface)是目前一种比较著名的应用于并行环境的消息传递标准。MPICH是MPI标准的一个完全实现,也是应用范围最广的一种并行及分布式环境。通过MPICH可以非常容易的连接现有的计算机组建集群进行高性能计算。 本文研究了在基于MPI构建的PC机群环境下实现并行遗传算法的相关问题,并成功应用于物流配送路线的优化。 论文首先对并行计算进行讨论,阐述了并行计算机体系结构、并行编程理论和并行算法;接着介绍了目前流行的用于并行环境编程的消息传递标准MPI及其基本函数,用MPICH搭建了一个基于Windows操作系统的小型机群系统。 论文详细介绍了遗传算法以及基于MPI对遗传算法进行粗粒度并行化的程序设计,利用设计好的一种粗粒度并行遗传算法对优化物流配送路径问题进行了程序设计分析和完全的程序实现。 最后,论文用标准遗传算法和并行遗传算法程序对有25个客户点的物流配送路线问题进行了优化,通过对其结果的比较和分析,发现并行遗传算法对问题的求解速度和质量都有显著提高。
【学位授予单位】:昆明理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TP18;F253.9

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 封全喜,刘诚;物流配送车辆路径问题的并行遗传算法研究[J];铁道科学与工程学报;2005年04期
2 孙守宇,郑君里;Hopfield网络求解TSP的一种改进算法和理论证明[J];电子学报;1995年01期
3 宾松,符卓;求解带软时间窗的车辆路径问题的改进遗传算法[J];系统工程;2003年06期
4 刘诚;陈治亚;封全喜;;带软时间窗物流配送车辆路径问题的并行遗传算法[J];系统工程;2005年10期
5 张智海;吴星玮;;带时间窗车辆路径问题的并行遗传算法[J];工业工程;2007年03期
6 马良;TSP及其扩展问题的混合型启发式算法[J];上海理工大学学报;1999年01期
7 王爱虎;;物流与供应链管理的国内外发展现状评述[J];华南理工大学学报(社会科学版);2009年02期
8 武金瑛,王希诚;一种粗粒度并行遗传算法及其应用[J];计算力学学报;2002年02期
9 陈国良;孙广中;徐云;龙柏;;并行计算的一体化研究现状与发展趋势[J];科学通报;2009年08期
10 耿庆斋;叶茂;王冠华;段媛媛;;基于MPI的Beowulf集群系统构建及评测[J];南水北调与水利科技;2009年03期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李豹;;并行神经元集成在风险评估中的应用[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2009年04期
2 王红玲;郑纲;何剑锋;;基于改进粒子群算法的生鲜农产品配送路径优化研究[J];安徽农业科学;2010年31期
3 刘瑜;廖同庆;;现代计算环境下的电磁模拟教学浅议[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2011年03期
4 王慧亮;包尚联;陈国耀;;基于多核的并行模拟退火放疗计划优化加速方法[J];北京大学学报(自然科学版)网络版(预印本);2008年01期
5 王慧亮;包尚联;陈国耀;;基于多核的并行模拟退火放疗计划优化加速方法[J];北京大学学报(自然科学版);2008年06期
6 冯峰,逯贵祯,关亚林;二维FDTD算法的网络并行运算实现[J];北京广播学院学报(自然科学版);2005年02期
7 关亚林;曾艳奇;逯贵祯;;基于并行计算环境的混波室三维仿真[J];中国传媒大学学报(自然科学版);2008年03期
8 张旭;邱志平;胡举喜;;不确定结构区间特征值上下界的并行解法[J];北京航空航天大学学报;2007年09期
9 王维;赵慧洁;董超;;基于投影寻踪的高光谱图像异常检测并行算法[J];北京航空航天大学学报;2009年03期
10 周培德,周忠平,张欢;寻求中国货郎担问题最短回路的多项式时间算法[J];北京理工大学学报;2000年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 徐耀群;何少平;;傅立叶混沌神经网络及其在优化中的应用[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
2 陈连荣;彭朝晖;;高斯射线声场模型在MPI环境下的并行算法设计[A];中国声学学会水声学分会2011年全国水声学学术会议论文集[C];2011年
3 侯有政;张方;;基于CUDA的动载荷频域识别的并行算法研究[A];第十届全国振动理论及应用学术会议论文集(2011)上册[C];2011年
4 葛宝珊;刘锋;李旭杰;;积木式多DSP并行处理系统路由算法研究[A];现代振动与噪声技术(第九卷)[C];2011年
5 白世贞;丁旭;;动态行程时间车辆路径规划问题研究[A];第十三届中国管理科学学术年会论文集[C];2011年
6 肖永浩;黄清南;;基于分块数据结构的冲击问题并行计算[A];中国计算力学大会'2010(CCCM2010)暨第八届南方计算力学学术会议(SCCM8)论文集[C];2010年
7 李根;李连崇;唐春安;唐世斌;王振;;岩石流固/热固作用下损伤演化并行分析系统及应用[A];中国计算力学大会'2010(CCCM2010)暨第八届南方计算力学学术会议(SCCM8)论文集[C];2010年
8 张亚林;吴锦龙;李于锋;赵晓平;;PANDA软件框架的应用模板研究[A];中国计算力学大会'2010(CCCM2010)暨第八届南方计算力学学术会议(SCCM8)论文集[C];2010年
9 费广磊;马天宝;宁建国;郝莉;;基于MPI的三维爆炸与冲击问题的动态并行研究[A];第十二届现代数学和力学会议论文集[C];2010年
10 薛笑荣;赵荣椿;张艳宁;曾琪明;;一种并行的SAR图像边缘检测方法[A];2005年信息与通信领域博士后学术会议论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 孙明;基于小波和迟滞的混沌神经网络及其应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 陆军;基于组合学的数据编码方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 张进;地震叠前数据的弹性阻抗非线性反演方法研究[D];中国海洋大学;2009年
4 彭北青;第三方物流配送车辆路径问题模型及算法研究[D];华中科技大学;2009年
5 张琦;多核系统中的程序性能优化研究[D];中国科学技术大学;2010年
6 吴吉义;基于DHT的开放对等云存储服务系统研究[D];浙江大学;2011年
7 廖臣;三维电磁粒子模拟并行算法及其应用研究[D];电子科技大学;2010年
8 陈海勇;网格作业调度关键技术研究[D];解放军信息工程大学;2009年
9 黄永忠;移动代理计算模型及其在分布并行计算中的应用研究[D];解放军信息工程大学;2007年
10 张帆;基于MPI和GPU直流电法和大地电磁法三维正演的并行算法研究[D];中国地质大学(北京);2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 朱圣鑫;并行GPBiCG(m,l)算法与预处理技术[D];中国工程物理研究院;2010年
2 吕信;激光能量沉积光路追踪法及其并行化[D];中国工程物理研究院;2009年
3 王辉;基于改进遗传算法的物流配送路径优化研究[D];山东科技大学;2010年
4 周伟武;基于GIS烟草配送线路优化技术的研究[D];浙江理工大学;2010年
5 景涛;多核环境下基于L2 Cache的目录一致性协议的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 王东阳;多智能体调度优化算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 张作阳;基于鲁棒性分析推断三羟基丙醛对两种酶的抑制作用[D];大连理工大学;2010年
8 苏涛;甘油生物歧化生产1,3-丙二醇的混杂非线性动力系统辨识[D];大连理工大学;2010年
9 兰任;基于并行混合粒子群算法的蛋白质结构预测[D];大连理工大学;2010年
10 申俊华;中期火电开机优化的多核并行算法及其应用[D];大连理工大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李卫平;;HPC的最新发展情况及发展趋势[J];安阳工学院学报;2006年02期
2 曲兆伟;余文华;;基于MPI的并行PC集群搭建的实现[J];中国传媒大学学报(自然科学版);2007年02期
3 唐立新;旅行商问题(TSP)的改进遗传算法[J];东北大学学报;1999年01期
4 曹一家;并行遗传算法在电力系统经济调度中的应用——迁移策略对算法性能的影响[J];电力系统自动化;2002年13期
5 孙守宇,郑君里;Hopfield网络求解TSP的一种改进算法和理论证明[J];电子学报;1995年01期
6 李军;有时间窗的车辆路线安排问题的启发式算法[J];系统工程;1996年05期
7 李大卫,王莉,王梦光;一个求解带有时间窗口约束的车辆路径问题的启发式算法[J];系统工程;1998年04期
8 马良;求解最小比率TSP的一个算法[J];系统工程;1998年04期
9 宾松,符卓;求解带软时间窗的车辆路径问题的改进遗传算法[J];系统工程;2003年06期
10 张力菠,韩玉启,陈杰,余哲,马义中;供应链管理的系统动力学研究综述[J];系统工程;2005年06期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 肖雁;符卓;李育安;;带软时间窗的车辆路径问题及其应用前景探讨[A];中国运筹学会第六届学术交流会论文集(下卷)[C];2000年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 侯建花;杨长青;;一种改进的并行混合遗传算法在求解TSP问题中的应用[J];科技创业月刊;2007年01期
2 刘虎;张焕春;经亚枝;朱力立;;并行多种群自适应遗传算法在COW集群上的实现[J];南京航空航天大学学报;2005年06期
3 许向勇,杨启文,范新南;基于Internet的并行遗传算法及其关键实现技术[J];系统工程与电子技术;2004年08期
4 梁旭,黄明;禁忌-并行遗传算法在作业车间调度中的应用[J];计算机集成制造系统-CIMS;2005年05期
5 朱长武;戴上平;刘智;;并行遗传算法在并行多机调度中的应用[J];微计算机信息;2007年06期
6 曾国荪,丁春玲;并行遗传算法分析[J];计算机工程;2001年09期
7 侯建花,杨长青;一种求解TSP问题的并行遗传算法[J];计算机仿真;2005年02期
8 陈海英,郭巧,徐力;基于网格和Hamming距离的伪并行遗传算法[J];计算机工程;2004年15期
9 刘灿文,刘婕;基于求解非线性方程组的并行遗传算法的设计[J];华东师范大学学报(自然科学版);2004年01期
10 段沛沛;张严;;一种粗粒度并行遗传算法的设计与实现[J];福建电脑;2008年10期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王力生;张欣;;基于多核处理器的动态负载平衡并行遗传算法[A];全国第20届计算机技术与应用学术会议(CACIS·2009)暨全国第1届安全关键技术与应用学术会议论文集(上册)[C];2009年
2 沈同林;姜铁兵;范文涛;;用并行遗传算法率定概念性降雨-径流模型[A];Systems Engineering, Systems Science and Complexity Research--Proceeding of 11th Annual Conference of Systems Engineering Society of China[C];2000年
3 刘桂萍;韩旭;钟志华;姜潮;;基于多种群的隔代映射并行遗传算法[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集(下)[C];2005年
4 安竹林;刘晓平;张伟林;;主从式并行遗传算法框架应用[A];全国第16届计算机科学与技术应用(CACIS)学术会议论文集[C];2004年
5 余炎欣;李整林;;利用并行遗传算法反演浅海声速剖面[A];中国声学学会2009年青年学术会议[CYCA’09]论文集[C];2009年
6 凌实;刘晓平;;基于MPI的主从式并行遗传算法研究与实现[A];全国第19届计算机技术与应用(CACIS)学术会议论文集(下册)[C];2008年
7 谢鑫;胡云姣;方永峰;;并行遗传算法在证券投资组合中的应用[A];中国企业运筹学[C];2009年
8 屈喜龙;;并行遗传算法的分析与实现[A];第六届中国青年运筹与管理学者大会论文集[C];2004年
9 张会福;陈然;;遗传算法的群体分组并行研究[A];2009年全国开放式分布与并行计算机学术会议论文集(上册)[C];2009年
10 匡兵;;基于并行遗传算法的公差优化设计[A];中国仪器仪表学会第九届青年学术会议论文集[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 王俐 编译;越南加强吸引外资力度[N];国际商报;2002年
2 记者 史延廷;迪拜卓美亚集团与MPI签署全球合作协议[N];中国旅游报;2010年
3 丁丁;德国邮政面面观[N];中国邮政报;2001年
4 本报记者 徐永新;在华跨国企业大扫描[N];人民日报海外版;2001年
5 刘浩;韩国服装业发展速度渐缓[N];国际经贸消息;2002年
6 实习生 张海涛 本报记者 魏开明;公交企业如何市场创新[N];中国经济时报;2000年
7 徐永新;在华跨国公司大扫描[N];四川政协报;2001年
8 ;MP3:美丽的音乐在飞[N];中国电子报;2002年
9 刘仁慧 编译;数字时代急先锋[N];财经时报;2002年
10 钟兵;建立灵活高效协调的物流体系[N];中国石油报;2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王琦;MDO优化算法研究[D];南京航空航天大学;2008年
2 邹琳;基于遗传算法的挤压模具多目标优化设计与研究[D];华中科技大学;2004年
3 刘立芳;生物信息学中的多序列比对与模体识别问题研究[D];西安电子科技大学;2006年
4 刘虎;基于COW集群的6FLC-MDPFGA在多传感器多目标跟踪中的应用研究[D];南京航空航天大学;2006年
5 郭羽成;MPI高性能云计算平台关键技术研究[D];武汉理工大学;2013年
6 田越;cCTA与MPI异机融合图像在冠状动脉慢性完全闭塞病变中的应用研究[D];第四军医大学;2010年
7 郑锋;混合型生产过程建模与调度优化[D];西北工业大学;2003年
8 李巧茹;交通网络动态配流及其相关问题研究[D];天津大学;2006年
9 李小康;基于MPI的频率域航空电磁法有限元二维正演并行计算研究[D];中国地质大学(北京);2011年
10 王开健;基于特大增量步算法的网络并行计算[D];清华大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘海燕;基于MPI的并行遗传算法在优化物流配送路线中的应用[D];昆明理工大学;2011年
2 张晓波;并行遗传算法求解应急系统最短路径的研究[D];太原理工大学;2005年
3 吴云;基于MPI的并行遗传算法在0-1背包问题中的应用研究[D];昆明理工大学;2011年
4 闫蓉;基于并行计算负载均衡算法的研究[D];中国地质大学(北京);2008年
5 张翰;一种改进的异步并行遗传算法在物流配送路径的研究[D];吉林大学;2013年
6 袁倩倩;并行遗传算法在DNA杂交测序中的应用研究[D];太原理工大学;2010年
7 王毅;并行遗传算法在排课系统中的应用研究[D];华北电力大学(河北);2010年
8 刘玮;并行遗传算法在权重规划问题中的应用研究[D];电子科技大学;2012年
9 孙万宇;一种自适应并行遗传算法及其在集装箱船舶配载优化中的应用[D];大连海事大学;2013年
10 刘文娟;并行遗传算法及其在网格任务调度中的应用研究[D];河北工程大学;2013年
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