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MPMC-RPRM遗传算法求解优化方案

时间:2023-05-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:MPMC-RPRM问题是一个大规模的NP难组合优化问题,而遗传算法通常被用来求解这一类的问题。所以我们也提出一个求解MPMCRPRM的遗传算法。显然,我们提出的遗传算法试图在结果中搜索到最好的车次集合。遗传算法开始于生成一个初始的种群。在做交叉的过程中,运用启发式算法尽量避开两列相近的列车同时被选中的情形。在我们的计算中,遗传算法的终止时间为2个小时。表5-5基本模型、两阶段启发式算法和遗传算法的比较分析

MPMC-RPRM遗传算法求解优化方案

MPMC-RPRM问题是一个大规模的NP难组合优化问题,而遗传算法通常被用来求解这一类的问题。所以我们也提出一个求解MPMCRPRM的遗传算法。遗传算法的基本思路是在种群(population)中的每一个个体(individual)代表一个发车的车次集合,最初,个体的一些子集的值被设定为1(ut=1)。然后再求解受限的BM来求得可能的最大目标值,把这个目标值作为个体的适应度(fitness)。显然,我们提出的遗传算法试图在结果中搜索到最好的车次集合(ut)。这里,用一系列0-1变量的值ut,∀t∈T作为个体的染色体,染色体的大小是|T|。

遗传算法开始于生成一个初始的种群。在我们的算例求解中,初始种群的大小设定为200。因为选中的列车次数∑t∈Tut越多,计算时间越长。所以,计算了一个运行列车次数的上限,这个上限的值为在计算每一代种群时,一直选最好的80个个体作为下一代的父亲,这80个个体同样也会进入下一代种群中。

在做交叉的过程中,运用启发式算法尽量避开两列相近的列车同时被选中的情形。因为如果两个相邻的列车同时开出的话,后面的一列车通常不能获取足够多的需求。(www.xing528.com)

运用交叉算子产生的后代种群代替了原来的父种群,为了更快搜索到更优的解,考虑将变异算子用到后代种群的生成中。具体来讲,对每一个染色体中的ut,t会被以0.05的概率随机选中,被选中的ut的值变为1-ut。在我们的计算中,遗传算法的终止时间为2个小时。计算结果见表5-5。

表5-5 基本模型、两阶段启发式算法和遗传算法的比较分析

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