VRP问题基于matlab遗传算法结合贪婪规则求解多级仓储车辆运输问题含Matlab源码 2352期

Posted 2023-02-22 海神之光

⛄一、遗传算法结合贪婪规则

贪婪算法属于启发式算法的一种，每次使用贪婪规则进行决策，其结果都是不可撤销的。贪婪算法没有很多可行解的同步选择，最终只能得到一个最优的可行解。使用贪婪算法进行遗传算法求解，其所获得的解精确度更高，更接近最优解。

1 结合贪婪算法的遗传算法求解流程
本问题求解的流程如下：
（1）通过基因编码将问题空间变成遗传空间。基因编码可以将若干个基因码按照一定的顺序进行排列，其排列顺序就是遗传编码结构。
（2）使用贪婪算法对初始编码进行修复。基本的遗传算法虽然可以通过对编码串进行操作，从当前的群体中选择出具有优良基因的染色体使其延续下去，但它们并不一定是最满足限制条件的可行解。为了避免产生无效染色体，本文使用贪婪算法对初始形成的编码进行修正来获得合适的最优解。
（3）选择适应度函数。由于将贪婪算法和遗传算法进行结合，弥补了遗传算法中产生无效染色体的情形，故不必使用罚函数法，而是确定适应度函数对个体的适应度进行计算，并进行进化和淘汰。
（4）轮盘赌选择。
对于基因的选择方法有很多。本文采用轮盘赌方法进行选择。为了避免适应度函数为负值并防止有效信息的丢失，使用公式 fi(i) = fit(i) - min( fit) + 1 对适应值进行处理，以获得合适的信息。
（5）使用交叉概率参数进行交叉。本文采用交叉概率pc =0.5，并选择一点为交叉点，使用单点交叉方式，随机选取一点作为基因的交叉点，设交叉概率pc =0.5。
（6）使用变异概率参数进行变异。 本文采用变异函数pm=0.01。
（7）对形成的新种群使用迭代方法继续进化下去，直到获得最优组合。

⛄二、部分源代码

%% -----------------------------信息提取程序-----------------------------

clear all;
close all;
clc;
rand(‘state’, sum(100*clock));
format bank;

%----4个文件下的测试样本数目----
seq_dataset = [21,18,54,18]; %dataset文件下的4个文件Set2-Set5中测试样例数目

%----参数设置----
runs = 1; %重复实验次数
%max_iter = 500000; %每次实验最多迭代次数500k

%----输出记录----
record_totalcost = zeros(runs,1);

%??文件夹内数据总量分别为：21,18,54,18; %文件夹的序号：1-4->Set2-Set5;
%----Start----
for num_folder = 1:4 %1:4 %文件夹的序号：1-4分别对应文件夹Set2-Set5;
seq_data = seq_dataset(num_folder); %第num_folder个文件夹的测试样本总数
nn = 4; %set2中的第2个问题
for seq = nn:nn %1:seq_data
%----提取文件的仓库、卫星、客户坐标、车辆信息和客户需求----
%coord_dep：仓库的坐标
%coord_sat：卫星（中转站）坐标
%coord_cus：客户的坐标
%fleet：车辆信息，fleet(1,1)为第一层车辆的最大载重量 fleet(1,2)为第一层可使用的车辆数目 fleet(2,1)为第二层车辆的最大载重量 fleet(2,2)为第二层可使用的车辆数目
%demand：客户需求
[coord_dep,coord_sat,coord_cus,fleet,demand,name_data] = extractdata(num_folder,seq);
for i = 1:runs
[layer1,layer2,record_totalcost(i,1),best_route1,best_route2] = TwoLayerVRP(coord_dep, coord_sat, coord_cus, fleet, demand);
outputResult(layer1,layer2,record_totalcost(i,1));
i = i + 1;
end
%saveSpecialValue(record_totalcost,name_data);
disp(best_route1);
disp(best_route2);
figure
figureRoute(coord_dep,coord_sat,coord_cus,best_route1,best_route2,demand);

end

end

⛄三、运行结果

⛄四、matlab版本及参考文献

1 matlab版本
2014a

2 参考文献
[1]李霄鹏.贪婪算法与遗传算法结合的建设项目合同优化选择[J].统计与决策. 2019,35(06)

3 备注
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