1.一种基于禁忌搜索的超启发式算法的车辆路径优化方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:步骤1车辆路径问题分析,采用Augerat’s instances数据集,车辆路径问题的成本矩阵的元素是欧几里得距离;
假定配送中心最多可以用K(k=1,2,…,K)辆车对L(i=1,2,…,L)个客户进行运输配送,i=0表示仓库,每个车辆载重为Qk(k=1,2,…,K),每个客户的需求为q(i=1,2,…,L),客户i到客户j的运输成本为cij,优化的目标是行驶距离最短,一个完整的解表示了全部路径的集合;
步骤2初始化种群,第G代,G=0,生成初始可行解组G
计算种群适应度f , 以及整体最优目标函数值 整体最优个体当代最优解目标函数值 当代最优个体 当代目标函数值的平均值步骤3初始化算子得分,算子初始得分为S0=[S1,S2,…,S20];
不同种类算子的初始得分不同,计算算则的评价分数SA0=[SA1,SA2,…,SA20];
根据评价分数初始禁忌表,算子分为被禁算子与未被禁算子;
利用轮盘赌规则从未被禁算子中产生初始的hG;
步骤4产生并选择变异解,利用底层算子hG构造新的路径,G=G+1,计算
步骤5计算算子得分。根据 与 计算调整参数RC;
RC是一个小于1的小数,根据第G代子代解的改进率计算各个底层启发式算子的得分SG,将得分低的算子放入禁忌表,调整在生成hG时算子被选择的概率;
在hG算子i的解取得的进步较大时,当代i算子的RC值较大,反之,当代的解取得的进步较小时,当代算子i的RC值较小,调整每个对解进行有效改进的算子加分分值;
在第G代中,若算子取得改进进效果,算子i的加分为其中,ZC为常数;
若算子未取得改进进效果,则算子i扣分,则步骤6保留候选解,若fiG'<fiG,则保留fiG=fiG',x1G=x1G';
若fiG'>fiG时,按概率P接收,接收fiG=fiG',x1G=x1G',k=k+1,Tk+1=Tk·β;否则,fiG=fiG-1,x1G=x1G-1。[XCG,FCG]=minfG;
P=exp(ΔE/Tk) (6)因此,每代保留的个体数量是变化的,保证了多样性;
步骤7保留最优解,若FCG<FBG,则,XBG=XCG,FBG=FCG,G=G+1;
步骤8更新禁忌表,根据算子得分 计算评价分数根据评价得分,更新算子禁忌表;
根据未被禁算子的得分,使用轮盘赌策略选择算子hG;
步骤9退出迭代,若G>Gmax,算法结束,输出最优解,否则转向步骤4;
步骤10输出最优个体即最优路径。
2.如权利要求1所述的一种基于禁忌搜索的超启发式算法的车辆路径优化方法,其特征在于,所述步骤2中,生成初始种群组的过程如下:
2.1)以配送中心为起点构造初始路径;
2.2)判断最近的客户点是否符合时间窗以及车辆容量约束,若不满足则隔离该客户点并选择下一个最近的客户点,若满足则将其纳入当前路径,并将所有隔离客户点解除隔离,重复此步骤直至所有客户点都不满足约束,关闭该路径并开启新的路径;
2.3)当所有客户点都被安排到路径内时,关闭最后一条路径;
2.4)最后,对产生的可行解执行若干次变异,得到丰富多样的种群,再选择较优的解作为初始解组;
2.5)计算种群适应度fG, 以及整体最优目标函数值 整体最优个体 当代最优解目标函数值 当代最优个体 当代目标函数值的平均值