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运输调度问题的智能求解机制研究

作　者: 任中明
导　师: 蔡延光
学　校: 广东工业大学
专　业: 系统工程
关键词: 运输调度 模型识别 智能算法 求解机制
分类号: O224
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 38次
引　用: 1次
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内容摘要


运输调度问题(Vehicle Routing Problem, VRP)的研究内容是如何有效利用运输工具的运能,以最少的资源投入获得最大的收益。由于VRP涵盖了组合优化领域的诸多理论,并且具有广泛的应用和重大的经济价值,因此,导致对VRP求解是一个难点及热点问题。本文针对VRP的智能求解机制进行了运行机制、模型类的表示和存储、模型类的自动识别及算法的智能构造等方面的研究。所作的主要工作如下：1.研究了智能求解机制的总体框架。通过对典型VRP数学模型的分析来归纳VRP模型类的构成参数；通过对VRP模型类的构成参数的结构化处理,并结合参数特点,设计出模型类的表示及存储方式；完成对智能求解VRP的处理步骤的设计。2.研究了VRP模型类的自动识别机制。分析了影响模型类识别的各种因素,并设计了对几种常见的因素的处理方式,如最短路径与最佳路径、货物的重量与体积转换、存在软时间窗及具有多个优化目标的情况等等；提出了通过采用人机交互的方式对大规模VRP的客户进行聚类,以降低对VRP模型类识别的复杂度及求解难度,并进行了验证仿真；研究了对具有父子类关系、相似关系、类运算关系、等价关系、派生子类的VRP模型类的识别方法及规则描述。3.研究了VRP模型求解算法的智能构造机制。分别提出了构造具有父子类关系、相似关系、类运算关系、等价关系、派生子类的VRP模型类的算法。仿真分析表明,本文提出的算法可行,并且具有较好的效率。4.完成了智能求解系统的设计与实现。通过对VRP模型类的智能求解机制的研究,提出一种基于智能框架的求解原型系统的设计方案,并予以部分实现。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-13
第一章 绪论  13-21
  1.1 问题提出及研究意义  13-15
    1.1.1 问题提出  13-14
    1.1.2 研究意义  14-15
  1.2 国内外研究现状及发展趋势  15-19
    1.2.1 研究现状  15-18
    1.2.2 发展趋势  18-19
  1.3 本文的研究内容与篇章结构  19-21
    1.3.1 研究内容  19-20
    1.3.2 篇章结构  20-21
第二章 运输调度问题的智能求解机制框架  21-30
  2.1 引言  21
  2.2 VRP的数学模型  21-24
    2.2.1 基于车流的模型  22
    2.2.2 基于物流的模型  22-23
    2.2.3 基于集覆盖的模型  23-24
  2.3 VRP模型结构及表示  24-27
  2.4 系统运行机制设计  27-29
  2.5 本章小结  29-30
第三章 运输调度问题的模型识别机制  30-45
  3.1 引言  30
  3.2 影响VRP模型识别的因素分析  30-31
  3.3 VRP模型识别的聚类技术  31-38
    3.3.1 客户聚类过程与聚类指标  32-34
    3.3.2 客户聚类算法  34-36
    3.3.3 客户聚类仿真  36-38
  3.4 模型识别方法  38-42
  3.5 模型识别实例  42-44
  3.6 本章小结  44-45
第四章 运输调度问题的算法构造机制  45-61
  4.1 引言  45
  4.2 算法的构造策略  45-51
    4.2.1 具有父子类关系的VRP模型类算法构造  46-47
    4.2.2 具有相似关系的VRP模型类算法构造  47-48
    4.2.3 具有类运算关系的VRP模型类算法构造  48-49
    4.2.4 具有等价关系的VRP模型类算法构造  49-50
    4.2.5 具有派生子类关系的VRP模型类算法构造  50-51
  4.3 算法构造实例及仿真  51-60
    4.3.1 实例模型  51-53
    4.3.2 算法设计  53-57
    4.3.3 验证仿真  57-60
  4.4 本章小结  60-61
第五章 运输调度问题的智能求解系统设计与实现  61-70
  5.1 需求分析概要  61
  5.2 总体设计概要  61-65
    5.2.1 系统结构设计  61-62
    5.2.2 系统知识库与数据库设计  62-65
    5.2.3 系统外部接口设计  65
  5.3 开发运行环境  65-66
  5.4 主要界面  66-69
  5.5 本章小结  69-70
总结与展望  70-72
参考文献  72-75
攻读学位期间发表的论文  75-76
攻读学位期间参加的课题  76-78
致谢  78

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中图分类: > 数理科学和化学 > 数学 > 运筹学 > 最优化的数学理论
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