基于改进蚁群算法的物流配送车辆路径优化研究

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1、万方数据分类号F253。4UDC65．012IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIY2919270学校代码10147密级公开博士学位论文基王．改进蚁群算法．的物流配送车辆路径优化研究l翼量§量al善ll。Q聃。y曼hi．￡le．．R!Q删腿．曼艘鱼J旦髫n．S．_Q_f．kQg醚li￡量．胁筹拈i羚聃翻Q聃．．h鼐篓旦臻．．Q取．．i熙M191X曼建．娶．I嗵．量Qll驱弛．晕lgQ颤jI鱼熙作者姓名张家善指导教师王志宏教授申请学位管理学博士学位学科专业管理科学与工程研究方向管理科学理论与方法辽宁工程技术大学万方数据关于论文使用授权的说明本学

2、位论文作者及指导教师完全了解辽主工程撞苤太堂有关保留、使用学位论文的规定，同意辽室王猩撞盔太堂保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，学校可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。保密的学位论文在解密后应遵守此协议学位论文作者签名：一毯垒麦一20，够年6月弦日．导师签名：一丝一一≯辟年∥月旁D日万方数据致谢回想在母校的求学之路，尤其是博士阶段，对所有关心、支持和帮助过我的学院领导、老师、同学的满怀感激之情。在本论文撰写过程中，导师王志宏教授给我营造了

3、舒适宽松的学术氛围，在学术研究、课题选择及一些关键问题的解决过程中，他根据自己渊博的知识、丰富的实践经验为我严格论证和把关，言传身教，使我能充分挖掘自己的潜能，抓住研究的重点。恩师广博的知识、敏锐的思维给了我很大的启示和帮助。在我撰写过程中遇到困难的时候，老师总能竭尽所能帮助我，我才得以从困境中走出来，顺利完成论文。另外，我还要特别感谢工商管理学院的各位导师们在过去三年多时间里给予我的教导和帮助，尤其是要感谢纪成君教授、李乃文教授、路世昌教授、李玲教授、邵良衫教授、赵宝福教授、叶柏青教授，通过与他们的交流，使我懂得了如何做学术，如何做人，也正是他们

4、宝贵的修改意见，我才得以完成论文的修正。在此，要特别感谢陈应显师兄，正是他的无私帮助，给我很大的激励和启发。最后，还要感谢工商管理学院和力学院的同学：王世明、杨佼平、张凯冰、赵娜等，在读研和读博的过程中，他们都曾在学习上和生活上给予我很大帮助，使我得以完成学业。在今后的学习和工作中，我一定会加倍努力。万方数据摘要本文以物流配送过程中的车辆路径优化问题为研究对象，对车辆路径优化的理论和方法展开系统研究。通过对标准车辆路径问题增加约束条件，建立起了扩展的车辆路径优化模型，提高了理论模型的可信度和应用价值。针对建立的车辆路径优化模型，设计出改进的蚁群算法

5、，以缩短求解时间，提高求解质量，并通过仿真结果分析了改进算法的正确性和有效性。论文主要研究内容包括：首先，综述了车辆路径优化问题的国内外研究现状。通过对车辆路径优化问题研究现状的分析，指出目前研究存在的问题与不足。进而，引入容量、距离、时间窗、同时取送货等约束，建立起车辆路径问题的几种扩展模型。其次，综述了车辆路径优化问题的各种求解方法，包括精确算法和各种启发式算法。重点分析了蚁群算法研究现状以及其在车辆路径优化问题中的应用状况。然后，研究了蚁群算法的改进问题，提出了两种改进算法：一是求解大规模VRP问题的基于密度聚类的双层蚁群算法；二是改进的混合

6、蚁群算法。最后，研究了如何运用改进的蚁群算法进行车辆路径优化。通过实例仿真，采用对比分析法对改进算法进行评价。本文的创新之处主要有以下几点：(1)提出了一种求解大规模VRP问题的基于密度聚类的双层蚁群算法。该算法通过采用基于密度的聚类算法对客户节点聚类，降低求解问题规模，而后分别在两个层次使用蚁群算法求解。(2)提出了改进的混合蚁群算法。通过将遗传算法中的变异、交叉算子等引入蚁群算法，提出了改进的混合算法框架。(3)设计了一种新的状态转移规则。针对带时间窗车辆路径问题特点，通过将时间窗宽度和顾客等待时间引入状态转移中，设计了一种新的状态转移规则。(

7、4)建立了多目标物流配送车辆路径问题数学模型。通过引入配送车辆数、行驶距离、客户满意度等目标，建立起了多目标物流配送车辆路径问题数学模型，并基于混合蚁群算法求得问题的Pareto最优解。关键词：车辆路径优化：蚁群算法：数学模型：密度聚类；遗传算子；混合算法万方数据AbstractThisp印erstudiesvehicleroutingproblem(VRP)inthelogisticsdistribution．Throughintroducingsomeconstraints，themodelsaremoresuitabletoactualcir

8、cumstances．Then，algorithmsforthemareproposed．Simulationsshowt