GA算法帕累托双目标路径优化(参考)

简介: GA算法帕累托双目标路径优化(参考)

一.问题描述:疫情中由配送中心向物资需求点配送物资:


1.使每辆车减少接触不同地区的人群,可极大减少二次感染的概率,安全程度大为提升。但为了满足群众的物资需求,势必需要增加投入运输的车辆数量。


2.辆车分别只运送一个物资需求点的总路程,明显大于一辆车连续配送3个物资需求点再返回的路程。通过更多地安排车辆,来减少每辆车在多地区间的运输,往往导致多余的折返路程,增加运输成本


 3.日常消毒成本:在每次重新装载货物前、入库前均要对厢体内外部进行消毒。投入运输任务的车辆数量增加,车辆的消毒成本也将明显增加。


跨风险等级区域配送进行消毒的成本:由高风险区向低风险区行驶时,需要再次消毒


4.  为了在 减少车辆使人群二次传染的风险 和 节省车辆运营成本间 平衡、找到最优解本文建立模型:目标1=交叉感染成本,目标2=车辆固定成本+运输成本+消毒成本,对遗传算法加以改进、运用遗传算法来求解,并代入算例分析验证。


二.模型构建


2.1模型假设:


(1)有若干候选应急物流配送中心,容量有限。


(2)每个应急物流配送中心的运输车辆有容量限制,


(3)为了方便、直观,假设每辆运输车辆的车型、容量都相同。

 

(4)每辆车只属于一个应急物流配送中心,从该中心出发,运送完物资以后又回到该中心。


(5)需求点的物资需求量是不确定的,是随机变量,服从正态分布。


2.2参数定义****


S={i|0,1,2,3,…}为所有节点的集合,其中0为配送中心节点;


E={(i,j)|i,j∈N,i≠j}为两个节点之间弧的集合;


K={k|1,2,3,…,m}为运输车辆的集合,m配送中心拥有的车辆总数


dij为节点i与节点j之间的距离,i∈S,j∈S,表示第k辆车完整执行运输任务并返回时行驶的总路程


c为每辆配送车辆行驶单位距离运输成本


f为配送车辆的固定成本


g为疫情期间,每辆配送车辆的日常消毒成本


h为疫情期间,每辆配送车辆跨风险等级区域配送进行消毒的成本


L={1,2,3}为配送点所在区域疫情风险等级,等级越高,疫情越严重。


决策变量Pkij为同一车辆k在跨区域配送时经过虚拟节点的消毒成本系数,用以衡量配送车k在从i到j的跨区域配送中是否有必要消毒,为0~1变量,LiLj时,Pkij=1,否则,Pkij为0



image.png

三.算法设计:


遗传算法


(1) 编码。采用自然数编码方法。自然数编码能清楚地将配送车辆、客户点与自然数列进行对应,能很好地贴合路径优化问题。


(2) 种群初始化。适应度函数


(3) 交叉操作。采用单点交叉;或随机确定两个节点,之间的基因交换


(4) 变异操作。


(5) 选择操作。选用轮盘赌方法进行选择操作,


(6) 终止条件。在遗传代数达到预先设定好的 进化代数后,在产生的最后一代种群中,挑选出适应度最高的染色体,将该染色体所对应的配送路径作 为该模型的最优解。



相关文章
|
1天前
|
机器学习/深度学习 算法
基于鲸鱼优化的knn分类特征选择算法matlab仿真
**基于WOA的KNN特征选择算法摘要** 该研究提出了一种融合鲸鱼优化算法(WOA)与K近邻(KNN)分类器的特征选择方法,旨在提升KNN的分类精度。在MATLAB2022a中实现,WOA负责优化特征子集,通过模拟鲸鱼捕食行为的螺旋式和包围策略搜索最佳特征。KNN则用于评估特征子集的性能。算法流程包括WOA参数初始化、特征二进制编码、适应度函数定义(以分类准确率为基准)、WOA迭代搜索及最优解输出。该方法有效地结合了启发式搜索与机器学习,优化特征选择,提高分类性能。
|
4天前
|
机器学习/深度学习 算法 数据挖掘
机器学习与智能优化——利用简单遗传算法优化FCM
机器学习与智能优化——利用简单遗传算法优化FCM
18 5
|
4天前
|
机器学习/深度学习 算法 数据可视化
m基于PSO-LSTM粒子群优化长短记忆网络的电力负荷数据预测算法matlab仿真
在MATLAB 2022a中,应用PSO优化的LSTM模型提升了电力负荷预测效果。优化前预测波动大,优化后预测更稳定。PSO借鉴群体智能,寻找LSTM超参数(如学习率、隐藏层大小)的最优组合,以最小化误差。LSTM通过门控机制处理序列数据。代码显示了模型训练、预测及误差可视化过程。经过优化,模型性能得到改善。
21 6
|
22小时前
|
算法
基于GA遗传优化的混合发电系统优化配置算法matlab仿真
**摘要:** 该研究利用遗传算法(GA)对混合发电系统进行优化配置,旨在最小化风能、太阳能及电池储能的成本并提升系统性能。MATLAB 2022a用于实现这一算法。仿真结果展示了一系列图表,包括总成本随代数变化、最佳适应度随代数变化,以及不同数据的分布情况,如负荷、风速、太阳辐射、弃电、缺电和电池状态等。此外,代码示例展示了如何运用GA求解,并绘制了发电单元的功率输出和年变化。该系统原理基于GA的自然选择和遗传原理,通过染色体编码、初始种群生成、适应度函数、选择、交叉和变异操作来寻找最优容量配置,以平衡成本、效率和可靠性。
|
4天前
|
算法
基于蝗虫优化的KNN分类特征选择算法的matlab仿真
摘要: - 功能:使用蝗虫优化算法增强KNN分类器的特征选择,提高分类准确性 - 软件版本:MATLAB2022a - 核心算法:通过GOA选择KNN的最优特征以改善性能 - 算法原理: - KNN基于最近邻原则进行分类 - 特征选择能去除冗余,提高效率 - GOA模仿蝗虫行为寻找最佳特征子集,以最大化KNN的验证集准确率 - 运行流程:初始化、评估、更新,直到达到停止标准,输出最佳特征组合
|
3天前
|
算法 C语言 Python
简单遗传算法优化简单一元函数(python)
简单遗传算法优化简单一元函数(python)
4 0
|
2天前
|
机器学习/深度学习 算法 数据可视化
基于BP神经网络的64QAM解调算法matlab性能仿真
**算法预览图省略** MATLAB 2022A版中,运用BP神经网络进行64QAM解调。64QAM通过6比特映射至64复数符号,提高数据速率。BP网络作为非线性解调器,学习失真信号到比特的映射,对抗信道噪声和多径效应。网络在处理非线性失真和复杂情况时展现高适应性和鲁棒性。核心代码部分未显示。
|
2天前
|
缓存 算法
基于机会网络编码(COPE)的卫星网络路由算法matlab仿真
**摘要:** 该程序实现了一个基于机会网络编码(COPE)的卫星网络路由算法,旨在提升无线网络的传输效率和吞吐量。在MATLAB2022a中测试,结果显示了不同数据流个数下的网络吞吐量。算法通过Dijkstra函数寻找路径,计算编码机会(Nab和Nx),并根据编码机会减少传输次数。当有编码机会时,中间节点执行编码和解码操作,优化传输路径。结果以图表形式展示,显示数据流与吞吐量的关系,并保存为`R0.mat`。COPE算法预测和利用编码机会,适应卫星网络的动态特性,提高数据传输的可靠性和效率。
|
4天前
|
算法 调度
基于变异混合蛙跳算法的车间调度最优化matlab仿真,可以任意调整工件数和机器数,输出甘特图
**摘要:** 实现变异混合蛙跳算法的MATLAB2022a版车间调度优化程序,支持动态调整工件和机器数,输出甘特图。核心算法结合SFLA与变异策略,解决Job-Shop Scheduling Problem,最小化总完成时间。SFLA模拟蛙群行为,分组进行局部搜索和全局信息交换。变异策略增强全局探索,避免局部最优。程序初始化随机解,按规则更新,经多次迭代和信息交换后终止。
|
9天前
|
算法 JavaScript 决策智能
基于禁忌搜索算法的TSP路径规划matlab仿真
**摘要:** 使用禁忌搜索算法解决旅行商问题(TSP),在MATLAB2022a中实现路径规划,显示优化曲线与路线图。TSP寻找最短城市访问路径,算法通过避免局部最优,利用禁忌列表不断调整顺序。关键步骤包括初始路径选择、邻域搜索、解评估、选择及禁忌列表更新。过程示意图展示搜索效果。