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专利号: 201811610039X
申请人: 华侨大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于自适应局部搜索链的多目标车辆路径规划方法,其特征在于,包括如下步骤:

1)构造满足问题约束的非支配初始解集S,通过启发式构造方法生成算法的初始解集S,使得初始解集S中的所有解满足带时间窗取送货问题中的约束条件,并对初始解集S中的所有解按照以下5个目标函数进行评估,将被支配解从初始解集S中删除,只保留非支配解:f1=|K|

f3=max{Tk|k=1,…,|K|}

其中,K表示规划方案使用的车辆集合,Dk表示第k辆车的行驶距离,Tk表示第k辆车的行驶时间,Wk表示第k辆车因提前到达服务点所产生的等待时间,TDk表示第k辆车因晚到服务点所产生的延误时间;f1、f2、f3、f4、f5分别表示路径规划方案中使用的车辆总数目、车辆行驶的总距离、所有车辆的最长行驶时间、所有车辆的等待时间之和,以及所有服务点的延误时间之和;

初始化局部搜索操作及相关参数,相关参数包括解的使用次数used_lb、局部操作的成功次SN、成功率SP、搜索链执行次数Chain;

2)初始化优化目标索引比变量Obj=1;

min max

3)构造虚拟向量Z 和Z ,并根据虚拟向量对初始解集S中所有解进行归一化处理,并计算所有解的优化潜力值,根据优化潜力值和解的使用次数进行每一个解的选择概率;

4)利用轮盘赌的方法自适应地选择一个解Xi作为当前解Xcur和当前最优解Xbest,并令used_lb=used_lb+1,i=1,2,…,|S|;

5)随机排列所有目标的优化次序,排序后的结果记为indexn,n=1,2,…,5;

6)执行与第indexObj个目标相匹配的局部操作 对Xcur进行搜索,得到解Xnew,利用Xnew对初始解集S进行更新操作;

7)令Obj=Obj+1,判断Obj>5是否成立,如果不成立,返回步骤6);否则,Chain=Chain+

1,进入步骤8);

8)判断Chain/|S|==LP是否成立,如果成立,则重置初始解集S中所有解的解的使用次数use_lb值为0,并更新所有局部搜索操作的成功率SP;

9)判断Chain>MAX_chain是否成立,其中MAX_Chain为预设的最大局部搜索链的执行次数,如果成立,则算法结束,输出初始解集S中的所有解;否则,返回步骤2)。

2.如权利要求1所述的一种基于自适应局部搜索链的多目标车辆路径规划方法,其特征在于:步骤1)初始化局部操作和相关参数包括:根据每一个目标函数fj的优化任务,选择与其任务相匹配的局部搜索操作LSj,j=1,2,…,5,并初始化每个局部搜索操作获得更优解的成功次数SNj和成功率SPj,令SNj=0,SPj=0.5;初始化初始解集S中每一个解Xi的使用次数used_lbi,令used_lbi=0;初始化局部搜索链的执行次数Chain,令Chain=0。

3.如权利要求2所述的一种基于自适应局部搜索链的多目标车辆路径规划方法,其特征在于:步骤3)中,虚拟向量 和其中, 和 分别表示初始解集S中所有解在第j个

目标上的最小值和最大值。

4.如权利要求3所述的一种基于自适应局部搜索链的多目标车辆路径规划方法,其特征在于:步骤3)中,所述归一化处理具体为,对初始解集S中每一个解Xi的各个目标函数值fi,j,按照以下公式进行归一化处理:所述计算所有解的优化潜力值具体为:对初始解集S中的每一个解Xi,按照以下公式计算其优化潜力值:其中,

所述计算每一个解的选择概率具体为:对初始解集S中的每一个解Xi,按照以下公式计算其选择概率:

5.如权利要求1所述的一种基于自适应局部搜索链的多目标车辆路径规划方法,其特征在于:所述利用Xnew对初始解集S进行更新操作具体包括:判断初始解集S是否发生更新,若是则令 Xcur=Xbest=Xnew,并将Xnew的used_lb值初始化为0,进入步骤7);

否则令t=Obj+1,并判断t>5是否成立,如果成立,进入步骤7),否则,将Xnew的第indext个目标值 按照下列公式进行归一化处理,并比较 与 若 则Xcur=Xbest;否则,Xcur=Xnew。

6.如权利要求2所述的一种基于自适应局部搜索链的多目标车辆路径规划方法,其特征在于:步骤8)中,所述更新所有局部搜索操作的成功率SP,具体为:按以下公式更新所有局部搜索操作的成功概率:其中,β为学习率,设置为0.9;θ为一个极小的数值,设置为1E‑05。