货运车辆优化调度方法(DOC)
车辆调度和路线优化技巧

车辆调度和路线优化技巧在现代物流运输中,车辆调度和路线优化是至关重要的环节。
通过合理的车辆调度和路线规划,可以提高物流效率,降低成本,减少能源消耗,同时也可以优化运输服务质量,提升客户满意度。
本文将介绍一些车辆调度和路线优化的技巧,希望能对相关从业人员提供参考。
一、车辆调度技巧1. 实时监控:建立一个车辆监控系统,通过GPS定位等技术手段,实时监控运输车辆的位置、状态和运行情况。
这样可以及时发现异常情况,迅速调度车辆,提高运输效率。
2. 任务分配:根据不同车辆的载重、尺寸和运输需求,合理分配任务。
对于重载货物,选择载重能力较强的车辆进行运输;对于大尺寸货物,选择车辆车厢较高、较宽的车辆进行运输。
这样可以最大程度地利用车辆资源,减少空载或半载运输。
3. 车辆配载:在进行车辆调度时,应合理安排货物的配载。
将运输货物按照目的地或者交货先后顺序进行排序,将同一目的地的货物进行捆绑或集中运输,减少车辆的多次往返。
同时,还应注意货物的质量和相容性,避免不同货物之间的互相影响。
二、路线优化技巧1. 路网分析:通过对路网数据进行分析,找到不同路段的拥堵情况、行驶速度和道路类型等信息。
根据这些信息,优化路线规划,选择较短、交通畅通的路径,避开拥堵路段,减少运输时间。
2. 动态调整:由于交通状况的不断变化,需要实时调整路线规划。
监控实时路况信息,使用智能导航系统等工具,及时调整车辆路线,选择交通畅通的道路,避开拥堵区域,提高运输效率。
3. 路线优先级:根据运输任务的紧急程度和货物的特性,确定路线的优先级。
对于重要货物或紧急任务,可以优先选择高速公路等快速通道,以快速安全地将货物送达目的地。
对于一般货物,可以选择次级道路,同时考虑运输成本。
三、智能技术在车辆调度和路线优化中的应用随着物流行业的发展,智能技术在车辆调度和路线优化中的应用越来越广泛。
例如,人工智能、大数据分析和云计算等技术的引进,为车辆调度和路线规划提供了更多的可能性。
物流运输车辆调度优化策划方案

物流运输车辆调度优化策划方案背景介绍:现代物流行业的快速发展使得物流运输车辆的调度变得尤为重要。
合理的调度能够提高运输效率、降低成本,并最大程度地满足客户需求。
本文将就物流运输车辆调度优化策划方案进行详细探讨。
1. 调度策略分析合理的调度策略是物流运输管理的核心,以下是几种常用的调度策略:1.1 车辆规划策略根据运输需求、货物性质、距离等因素,合理规划所需车辆的数量和类型,以及装载量。
同时要考虑车辆的耗能情况,选择能够节能降耗的车辆。
1.2 路线选择策略根据货物的目的地和途经的道路条件,选择最优路线,避免拥堵、减少行驶里程,提高运输效率。
1.3 车辆配载策略根据货物的性质、体积和目的地,合理安排车辆的货物配载。
同时,要充分利用车辆空间,减少空载和半载情况,并确保货物的安全运输。
2. 调度方案实施步骤为了确保调度方案的顺利实施,以下是几个关键的步骤:2.1 数据采集与分析首先要对调度所需的相关数据进行采集,包括货物种类、数量、目的地等信息,以及车辆的数量、类型、耗能情况等。
然后对这些数据进行分析,找出潜在的问题和优化空间。
2.2 优化模型构建根据数据分析结果,构建一个合理的数学模型,考虑到各种限制条件,如时间窗口、载重限制等,以实现最优调度方案的生成。
2.3 优化方案选择通过对比不同的优化方案,选择出最优解。
可以使用优化算法进行计算,如遗传算法、蚁群算法等。
2.4 调度方案实施在实施调度方案之前,需要制定相应的实施计划,并确保各部门的协同配合。
在实施过程中,需根据实际情况进行调整和优化。
3. 调度方案效果评估实施调度方案后,应对其效果进行评估,以了解其实际效果并及时进行改进。
评估可以从以下几个方面进行:3.1 运输效率评估通过衡量运输时间、行驶里程等指标,评估调度方案对运输效率的提升情况。
3.2 成本控制评估比较调度方案前后的成本变化,评估其对成本控制的效果。
3.3 客户满意度评估通过客户调查等方式,了解客户对调度方案的满意程度,以及对其改进的建议和意见。
物流车辆调度的优化方案

物流车辆调度的优化方案前言调度物流车辆是物流企业中至关重要的任务,其质量直接影响到客户满意度和企业效益。
因此,对物流车辆调度的优化方案的探讨显得尤为重要。
调度优化的目的优化车辆调度的目的是使物流企业在有限资源下,达到最佳的调度效果,降低物流运输成本、提高车辆利用率、快速响应客户需求等方面。
优化方案1.通过智能化系统实现实时调度在物流车辆调度过程中,信息的把握是关键。
企业需构建智能化中央调度系统,将车辆调度、货物信息、道路情况等数据实时汇集输入,全面监控车队运行情况,实现对车辆行驶路线、速度以及到达时间等实时监管和调度。
2.利用车载设备实现车辆信息追踪企业可以在车载设备上安装GPS定位、卫星通信等技术,实现对车辆的追踪。
通过数据的实时收集,企业可对物流车辆的动态进行监控,精确定位车辆位置,快速应对突发事件,提高运输效率和安全性。
3.制定合理的车辆调度计划物流企业需要依据客户需求、货物性质和运输路线等因素,制定合理的车辆调度计划。
可通过调整车辆的配载方案、限制车辆的行驶速度等方式来避免车辆发生拥堵、浪费油耗等情况。
4.实现车辆的优化配载为实现车辆调度的最佳效果,物流企业还需要合理优化车辆的配载。
运输路线、货物种类等不同因素需要设计不同的配载方案,通过合理优化车辆的配载方式,提高车辆的货物容纳量,降低物流成本,提高运输效率。
5.强化车辆维护和管理针对物流车辆管理不当、维护保养不周等问题,企业需实施全面的车辆管理,加强对车辆的维修、保养、检修等方面的管理。
并定期进行车辆的检查和保养,确保车辆在良好的运行状态下进行调度。
结语以上是物流车辆调度的优化方案,企业可依据实际情况采取相关方案,使物流运输更加安全、高效、可靠。
物流企业管理中的车辆调度算法优化

物流企业管理中的车辆调度算法优化随着物流行业的快速发展,物流企业对于车辆调度的要求越来越高。
对于物流企业来说,如何优化车辆调度算法,提高物流效率和降低成本是一个非常重要的问题。
一、车辆调度算法的难点车辆调度算法是物流企业必须解决的重要问题之一。
但是,由于物流企业的运营规模往往非常大,车辆数量也非常多,所以对于车辆调度算法的效率和精确度有着很高要求。
其次,物流企业的运营状况也非常复杂,需要满足不同的运输需求、结合实际道路情况、考虑货物的密度和体积等因素,因此车辆调度算法中需要考虑许多的因素,这也是难点之一。
再者,物流企业的运营是动态的,运输需求随时会发生变化,要求随时动态地调节车辆调度方案,提高运营效率。
同时,还需要应对不同城市之间的距离、交通流量、道路状况等问题,进一步增加了车辆调度算法的难点和复杂度。
二、车辆调度算法的优化方法针对以上难点,物流企业可以采用以下几种方法来优化车辆调度算法。
1.采用智能算法:通过采用人工智能算法,包括贪心算法、遗传算法、模拟退火算法等,对车辆调度算法进行优化,提高调度的精确度和效率。
2.构建动态调度模型:通过建立动态调度模型,能够根据实际需求,及时监测、调整调度计划,提高运输效率和降低成本。
3.运用物联网技术:通过物联网技术,实现车辆调度的动态监测,能够实时掌握车辆的位置和行驶状况,从而及时调整调度计划,提高运输效率。
4.精确定位技术:通过精确定位技术,可以更加精确地确定车辆的行驶路线,并及时掌握车辆的运行状况,从而实现更加高效的车辆调度。
三、车辆调度算法的实际应用车辆调度算法在物流企业中的实际应用非常广泛,虽然难度很高,但它对物流企业的运营效率和成本控制起到了重要的作用。
例如,阿里物流等企业在运用车辆调度算法时,将人工智能、超大规模优化、多规约搜索等领域的算法和技术相结合,成功的优化了车辆调度算法,实现了大规模的运输、一日达、二日达、极速达等服务。
同时,通过物联网等技术,构建了动态调度模型,实时监测车辆运行情况,进一步提高了运输效率和降低成本。
物流车队调度优化

物流车队调度优化物流车队调度是物流运输过程中至关重要的一环。
合理的调度安排可以提高运输效率,降低物流成本,改善交通拥堵情况,提升客户满意度。
本文将探讨物流车队调度的优化方法,以期提供一些有益的思路和建议。
一、需求预测与规划在进行物流车队调度之前,首先需要进行需求的预测和规划工作。
通过分析历史数据和市场趋势,预测未来的货物运输需求量和分布情况。
同时,根据货物的性质和特点,制定合理的运输方案,包括路线规划、运输工具选型等。
这样可以在调度过程中更好地满足客户需求,并减少运输成本。
二、车辆调度算法优化车辆调度算法是物流车队调度优化的核心。
常见的调度算法有最短路径算法、模拟退火算法、遗传算法等。
可以根据实际情况选择合适的算法,以提高调度效率。
同时,根据车辆的实时状态和道路交通情况,不断更新调度方案,以减少车辆的等待时间和行驶里程。
三、智能调度系统应用随着人工智能和物联网技术的不断发展,智能调度系统在物流车队调度优化中发挥着越来越重要的作用。
智能调度系统可以通过实时数据采集和分析,为调度员提供更准确的决策支持,提高调度效率和准确性。
同时,通过智能化的通信和导航技术,可以实现车辆之间的实时协同和路线优化,进一步提高调度效果。
四、驾驶员培训与管理优化物流车队调度不仅需要依靠科技手段,也需要注重驾驶员的培训与管理。
合理的调度安排需要配合驾驶员的合理工作时间安排和休息制度,以减少驾驶员疲劳驾驶和事故的风险。
同时,通过培训提高驾驶员的驾驶技术和安全意识,减少运输过程中的意外事件,提高车队的整体效益。
五、数据分析与优化反馈在物流车队调度优化过程中,数据的采集和分析是非常重要的一步。
通过对运输过程中的数据进行整理和分析,可以发现问题,并及时进行调整和优化。
更重要的是,将数据分析的结果反馈给调度系统,实现优化算法的自适应调整,进一步提高调度效果。
综上所述,物流车队调度优化是一个复杂而又重要的工作,需要综合运用多种手段和技术。
物流配送车辆调度优化方案

物流配送车辆调度优化方案一、背景随着电商、快递等行业的迅猛发展,物流配送业也面临着更多的挑战和机遇。
其中,配送车辆调度方面的问题尤为突出,如何提高配送效率和降低配送成本成为了业界舆论关注的焦点。
因此,优化物流配送车辆调度是必不可少的。
二、问题分析目前,物流配送行业还存在着许多问题,主要体现在以下几个方面: 1. 车辆调度不合理,存在空载和半载的情况,导致资源浪费; 2. 配送路线不优化,导致配送时间长、成本高; 3. 配送站点管理不规范,影响调度效率; 4. 配送过程缺少监管,容易发生物流安全问题。
三、优化方案1. 优化车辆调度方案目前,物流配送行业的车辆调度普遍使用人工优化,存在着人工经验不足、调度方案不完备等问题。
因此,改进车辆调度方案需要借助于现代科技和优化算法。
具体而言,可以采用优化算法模拟车辆配送过程,从而在保证服务满足度的前提下,完成优化车辆调度方案,减少空载和半载现象,提高物流运输效率。
2. 路线规划和优化物流配送行业需要进行路线规划和优化,避免重复行车和过高的运输成本。
采用算法,将物流配送站的位置和与之相连的市区道路建立起来,然后运用优化算法确定最短路径、最优路线和最短时间来进行规划和优化,尽量避免车辆在路上空转浪费时间和人力资源。
3. 配送站管理优化配送站点管理优化是提高物流配送效率的重要环节。
形式多样的配送站点、不同车型的货车、多达数千个的快递员点等环节存在不一致性,容易导致物流配送网络运转不畅、延迟配送、配送故障等等。
必须通过标准化管理和应用优化算法推进自动化进行配送站点管理,有效地降低配送成本。
4. 加强监管措施物流配送过程中缺少有效监管措施,容易发生物流安全事故。
为此,需要提高对物流配送过程的监管,加强对配送过程的监管,增强物流配送的安全性和健康性,以此提升物流配送服务的品质。
四、总结通过优化车辆调度方案、规划和优化配送路线、优化配送站点管理、加强监管措施等一系列措施,可以使物流配送行业实现高效、低成本地运营,提高服务质量,不断满足消费者的需求。
物流工程中的运输车辆调度优化方法

物流工程中的运输车辆调度优化方法物流工程是一个复杂而庞大的系统,其中运输车辆调度是其中一个重要的环节。
运输车辆调度的优化方法可以有效提高物流效率,降低成本,提升客户满意度。
本文将介绍一些常见的运输车辆调度优化方法,并探讨它们的优劣以及适用场景。
一、传统的运输车辆调度方法传统的运输车辆调度方法主要依靠人工经验和规则进行决策,存在一些问题。
首先,人工决策容易受到主观因素的影响,无法全面考虑各种复杂的因素。
其次,规则制定需要大量的时间和精力,并且无法适应实时变化的需求。
因此,传统的运输车辆调度方法往往效率低下,无法满足现代物流的需求。
二、智能算法在运输车辆调度中的应用近年来,随着人工智能技术的发展,智能算法在运输车辆调度中得到了广泛的应用。
智能算法可以通过分析大量的数据,自动学习和优化调度方案,提高调度效率。
以下是一些常见的智能算法。
1. 遗传算法遗传算法是一种模拟自然进化过程的优化算法。
它通过模拟基因的交叉和变异,逐步优化调度方案。
遗传算法可以在较短的时间内找到较优的解决方案,但是它对问题的建模和参数的选择要求较高。
2. 蚁群算法蚁群算法是模拟蚂蚁觅食行为的优化算法。
蚁群算法通过模拟蚂蚁在搜索食物时的信息交流和路径选择,找到最优的调度方案。
蚁群算法适用于多车辆、多目标的调度问题,但是它的计算复杂度较高,需要大量的计算资源。
3. 粒子群算法粒子群算法是模拟鸟群觅食行为的优化算法。
粒子群算法通过模拟鸟群在搜索食物时的位置和速度的调整,找到最优的调度方案。
粒子群算法具有较高的收敛速度和较强的全局搜索能力,但是它对问题的建模和参数的选择要求较高。
三、基于实时数据的运输车辆调度方法除了智能算法,基于实时数据的运输车辆调度方法也得到了广泛的应用。
这种方法通过实时监测和分析运输车辆的位置、状态和交通情况,实时调整调度方案,提高调度效率。
以下是一些常见的基于实时数据的调度方法。
1. 实时路径规划实时路径规划是通过实时监测交通情况,选择最优的路径来减少行车时间和成本。
货运运力调度的优化方法与技巧

优化车辆路径规划
减少中转次数
优化车辆路径规划,尽量减少运输过程中的中转次数 ,提高运输效率。
选择最佳路线
根据实际情况,选择最佳的运输路线,避免绕行和重 复行驶。
考虑路况和交通状况
在规划车辆路径时,应考虑路况和交通状况,尽量选 择路况较好、交通状况较少的路线进行运输。
提高装卸效率
合理安排装卸顺序
根据货物的特性和装卸需求,合理安排装卸顺序,以提高装卸效 率。
04
实际案例分析
运力调度算法,实现了 运输效率的提升和成本的降低。
VS
详细描述
该物流公司采用了基于人工智能的运力调 度算法,通过对历史数据的学习和分析, 优化了车辆路径规划、货物配载和交货时 间等方面的调度,提高了运输效率并降低 了运输成本。
案例二:某铁路货运站的运力调度优化
模拟退火算法是一种基于物理退火过程的优化算法,通过随机接受一定概率的较差解来避免陷入局部最优解。
详细描述
模拟退火算法采用一定的概率接受一个较差的解,从而跳出局部最优解,寻找全局最优解。这种方法适用于处理 大规模、非线性、离散的运力调度问题,但计算复杂度较高。
蚁群算法
总结词
蚁群算法是一种模拟自然界中蚂蚁觅食行为的优化算法,通过模拟蚂蚁的信息素传递过程来寻找最优 解。
04
优化方法的重要性
提高运输效率
01
优化运力调度可以减少运输过程中的等待时间和空驶时间,提
高车辆和人员的利用率。
降低运输成本
02
通过合理的运力调度,可以减少不必要的运输环节和人力成本
,从而降低整体运输成本。
提高客户满意度
03
优化运力调度可以确保货物按时送达,提高运输质量,从而提
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货运车辆优化调度方法据统计,美国2000年的运输费用为5900亿美元,占当年GDP总值99600亿美元的5.92%,可见,减少运输费用是有效减少物流成本的重要方面。
对于物流中心和第三方物流企业的货物配送,运输车辆的调度是工作的重点,正确合理的调度可以有效减少车辆的空驶率,实现合理路径运输,从而有效减少运输成本,节约运输时间,提高经济效益。
1 运输车辆调度规划问题分类货运车辆优化调度问题可根据不同性质具体分为以下几类:按照运输任务分为纯装问题、纯卸问题以及装卸混合问题。
按照车辆载货状况分为满载问题和非满载问题,满载问题是指货运量多于一辆车的容量,完成所有任务需要多辆运输车辆。
非满载问题是指车的容量大于货运量,一辆车即可满足货运要求。
按照车辆类型分为单车型问题和多车型问题;按照车辆是否返回车场划分为车辆开放问题和车辆封闭问题,车辆开放问题是指车辆不返回其出发地,车辆封闭问题是指车辆必须返回其发出车场。
按照优化的目标可分为单目标优化问题和多目标优化问题;按照有无休息时间要求可分为有休息时间的调度和无休息时间调度问题。
实际中的车辆优化调度问题可能是以上分类中的一种或几种的综合。
车辆优化调度问题是一个有约束的组合优化问题,属于NP难题(Nondeterministic Polynomial Problem)。
随着问题输入规模的扩大,求解时间呈几何级数上升。
求解车辆优化调度的方法可以分为精确算法、启发算法和智能算法。
精确算法主要有分支界定法等;启发式算法主要有构造算法、两阶段法等;智能算法分为神经网络方法、遗传算法和模拟退火算法等。
精确算法的计算量随着车辆优化问题规模的增大呈指数增长,如当卸货点的数目超过20个时,采用精确算法求解最短运输路径的时间在几个小时以上。
精确算法不适合于求解大规模的车辆优化调度问题。
2 启发式算法启发式方法是从尚未安排的车辆、运输任务或行驶路径中按照构造算法进行选择,直到所有任务和车辆均被调度为止。
构造的每一步,根据某个判别函数,把当前的线路构形和另外的构形进行比较并加以改进,以最小代价把一个不在当前构形上的需求对象插入进构形,最后得到一个较好的可行构形。
常见的构造算法有节约算法、最邻近法、最近插入算法等。
启发式方法并不追求问题的最优解,而是强调问题解的满意性,只要决策者认为所得到的解能够较好的满足要求就可以了。
集货或送货非满载车辆调度问题是车辆调度中的一个基本问题,下面简单介绍采用启发式算法求解的具体步骤:(1) 模型的建立将车场编号为0,车辆编号为k ,任务编号为1,2,…,l ,考虑运输量约束、停车点车辆数目约束、集货和卸货时间约束等约束,可定义如下的基本模型:式中,c ij 表示从点i 到j 的运输成本,它可以根据优化的目标具体体现为运输距离或运输费用或运输时间。
x ijk 和y ki 为变量,定义为:l i LT s ET kl j y x k l i y x l i y k q y g x cz i i i j kjijk i ki ijk kki iki i l i l j k ijkij ,...,1;,...,1,0;,...,1,0,...,11.min =≤≤∀==∀====∀≤=∑∑∑∑∑∑∑⎩⎨⎧=否则完成的任务由车辆点01k i y ki⎩⎨⎧=否则行驶到点从点车辆01j i k x ijk 式中,ET i 和LT i 分别为任务i 允许的最早开始时间和允许的最迟结束时间;g i 为第i 点的货运量,q 为运输车辆的额定载重量。
(2) 模型的求解C-W 算法由Clarke 和Wright 提出,该算法简单易用,以改进的C-W 节约启发式算法为例来求解车辆调度问题。
其步骤如下:① 首先计算各个点i 和点j 之间线路的费用节约值s (i,j ),形成集合M ,并按照从大到小对s (i,j )进行排序,其中:s (i,j )=c i0+c 0j -c ij 。
② 若M 为空,则终止叠代,否则对M 中的第一项s(i,j)考察是否满足下列条件之一,如满足则转下步,否则转⑥。
(a) 点i 和j 均不在已构成的线路上;(b) 点i 和j 在已构成的线路上,但不与车场相连; (c) 点i 和j 位于已构成的不同线路上,均不与车场相连,且一个是起点,一个是终点。
③ 考察点i 和j 连接后的线路上总货运量Q ,若Q ≤q ,则转下步,否则转⑥④ 计算连接点i 和j 所在的线路后,车辆到达j 点的时间比原路线上车辆到达j 点的时间的变化量为:EFj=si+Ti+tij-sj 。
(a) 若EF j =0,转⑤; (b) 若EFj <0,则计算-∆j ,当|EFj|≤-∆j ,转⑤,否则转⑥; (c) 若EF j >0,则计算+∆j ,当|EF j |≤+∆j ,转⑤,否则转⑥。
式中,-∆j 为线路上j 点后面的各任务处均不需要等待的到达j 点时间的最大允许提前量;+∆j 为线路上j 点后面的各任务不违反时间约束的到达j 点时间的最大允许推迟量。
其中:⑤ 连接点i 和点j ,计算车辆到达各任务时的新时间。
⑥ 令M = M -s (i ,j ),转②以上是针对单车场的车辆优化调度问题的求解,多车场问题可以转化为单车场问题来处理,首先确定每个车场完成的任务,然后再求解。
3 人工智能算法3.1 遗传算法遗传算法主要由选择、交叉和变异三个算子组成,分别模仿自然界进化过程中的自然选择和群体遗传过程中发生的交配和突变等现象。
采用遗传算法求解车辆优化调度问题时,一般按照以下步骤进行:{}r r j r ET S j -=∆≥-min {}r r jr S LT j -=∆≥+min(1)确定染色体的编码和初始群体采用自然数对可行线路进行编码,如长度为l +m 的染色体可写为:(0,i 11,i 12,…,i 1s , 0,i 21,…,i 2t ,0,…,0,i m1,…,i mn )其中,i kj 表示第i kj 项任务,这样的染色体结构可理解为车辆从车场0出发,经过任务i 11,i 12,…,i 1s 后回到车场0,形成子路径1;然后又从车场0出发,经过任务i 21,…,i 2t 后返回车场,形成路径2,如此反复,直到所有的m 项任务全部被完成为止。
在子路径1内交换i 11 和i 12的位置表示行走路径的改变,也使函数目标改变,这样,下面的遗传叠代可使函数目标最小,也即趋向于最佳或较佳的路径。
初始群体的产生采用随机方法,随机产生l 个城市的全排列,根据任务的源点和汇点将0标准插入排列中,形成一条初始染色体。
如此反复,直到满足群体数,群体数一般大于20个。
(2)确定适应度函数车辆调度的优化目标有多种多样,常见的目标有总运费最小,总运输时间最短,空载车总运行时间最小,完成任务所需的车辆最小总运输时间最短,空载车总运行时间最小,完成任务所需的车辆最小等,以总运费最小为例,其目标函数为:∑∑===m i nj ijij X CC 11min式中,C ij为从源点i到汇点j每辆车的单位费用,X ij 为每班从源点i到汇点j的满载车的数量。
m,n为源点和汇点的数目。
(3)处理约束为保证车辆调度优化的正确性,约束往往必不可少,常见的约束有汇点处理能力约束,非负约束,车流连续性约束。
一般采用惩罚的方法来处理约束,如果一个染色体对应的解违反了某个约束,根据其违反程度给予一定的惩罚,使其具有较小的适应度值。
这样在不损失群体数目的基础上,随着叠代的进行,使不可行解的数目在群体中所占比例越来越小,可行解的数目则逐渐增加,并趋向最优解。
(4)遗传算子经典的遗传算子包括复制、交叉、变异。
复制算子的目的是保留优良个体,避免基因缺失,提高全局收敛性和效率。
目前常用的复制算子有放回式随机复制又称轮盘赌复制,无放回式随机复制等十几种。
交叉算子的作用是组合出新的个体,在染色体空间进行有效搜索,同时降低对有效模式的破坏概率。
染色体采用自然数编码时,交叉算子一般有部分匹配交叉,顺序交叉,圈交叉等。
染色体采用二进制编码时,常采用的交叉算子有单点交叉,双点交叉等。
交叉算子中采用的交叉率一般在0.75~0.95之间。
变异算子是为了克服基因缺失和不成熟收敛。
目前常用的变异算子有常规位变异,均匀变异和非均匀变异等。
变异算子的变异率一般为0.005~0.01。
除了上述的经典遗传算子外,人们又研究了其他一些算子,称为高级算子,如显性算子、倒位算子、分离和易位算子、迁移算子等。
(5)确定调度方案通过上述的遗传操作,产生性能最优的染色体串,根据初始的编码规定将该串解码成最优调度方案。
实用中,人们往往将遗传算法与其他方法如启发式方法和模拟退火算法杂合,以及将调度专家经验融入模型和遗传操作中,以提高求解的效果。
3.2 神经网络算法人们经常采用Hopfield网络和自组织特征映射神经网络来解决车辆的优化调度问题。
在Hopfield网络中,系统能够从初始状态,经过一系列的状态转移而逐渐收敛于平衡状态,此平衡状态是局部极小点。
采用神经网络来求解车辆调度问题时,一般按下列步骤进行:(1)产生邻接矩阵将车辆的源点、所经过的各个汇点和停点抽象成网络的结点,它们之间的有向路径抽象成网络的边,由此构成一个有向图G=(N,L,D),其中N 表示结点数,L 表示边数,D 为N ×N 的矩阵,称为邻接矩阵。
如果两个结点间存在路径,则邻接矩阵相应元素的值为路径的长度;如果两个结点间不存在路径,则邻接矩阵相应元素的值为∞。
(2)约束的处理对于车辆调度中的约束,将其作为神经网络的一个能量项来处理,将其施加一个惩罚项后加入到网络的能量方程式中,这样随着网络的收敛,约束的能量也逐渐趋于稳态,使约束得到体现。
(3)神经网络计算设邻接矩阵中的每个元素对应着一个神经元,定义位于位置(x,i )的神经元的输出为Vxi 。
首先确定网络的能量函数,该能量函数包括网络的输出能量函数和各个约束转化的能量函数[4]43215E E E E E E ++++= 式中,E 5为距离最短目标,E 1为有效路径约束,E 2为输入输出路径约束,E 3为网络收敛约束,E 4为规定的起点终点约束。
进而,确定神经元的传递函数和状态转移方程,经过网络的反复演化,直至收敛。
当网络经过演化最终收敛时,可形成一个由0和1组成的换位阵,阵中的1所在位置即表示所经过的结点,这些结点间的距离之和即为最短距离。
(4)调度方案的形成根据换位阵所形成的最短距离,最终来确定车辆调度的方案。