[发明专利]基于混合元启发式算法的带容量约束的车辆路径获取方法

权利要求书

1.一种基于混合元启发式算法的带容量约束的车辆路径获取方法，其特征在于，包括：

构建带容量约束的车辆路径问题，设置初始狼群中狼的数量N；

通过随机贪婪策略在所述初始狼群中构造N条初始回路，所述N条初始回路为N条狼的N个初始解的组合；其中，通过随机贪婪策略在所述初始狼群中构造N条初始回路包括，

随机选择一个城市作为带容量约束的车辆路径问题的第一个要访问的城市，将所述城市加入第一条子路径中，并将所述城市标记为已访问；且，卡车容量变更为剩余容量；其中，所述剩余容量为原始容量减去所述城市的需求量；

在未访问的城市中，按照与当前城市距离从小到大排序，选取距离最小的前RCL_size个城市进行RCL列表构造；其中，所述RCL_size为设定参数；

在所述RCL列表中随机选择一个城市，将所述城市加入所述带容量约束的车辆路径问题的解决方案中，并将所述城市标记为已访问城市和当前出发城市；其中，所述城市的需求量小于等于卡车的当前容量；且，卡车容量变更为剩余容量减去所述城市的需求量；

基于所述出发城市进行RCL列表更新和下一个城市的选取，当所述RCL列表中剩余城市的需求量均大于当前卡车的卡车容量时，当前卡车任务结束，即一条子路径构建成功；重复子路径构建步骤直至所有城市均被访问，即所有子路径构建结束，得到一组初始解；

将上述步骤迭代N次，得到N组初始解；

将N个初始解作为初始狼群中N条狼，生成N条初始回路；

计算每个初始解的路径花费，并选择路径花费前三小的初始解所对应的狼的组合作为原始最优解；其中，所述原始最优解包括3条头狼，除头狼以外的狼为普通狼；

对含有所述原始最优解的狼群进行迭代更新，获取当前轮次的前3个最优解，即3条头狼；

利用所述当前轮次的最优解进行下一轮次的狼群迭代计算，直至达到设定的迭代次数，并获取末次迭代的前3个最优解，即3条头狼；

获取所述末次迭代的前3个最优解中第一条头狼代表的解，作为带容量约束的车辆路径问题的解。

2.根据权利要求1所述的基于混合元启发式算法的带容量约束的车辆路径获取方法，其特征在于，

对含有所述原始最优解的狼群进行迭代更新的方法包括，

路径更新；其中，所述路径更新包括：将设定数量的子路径合并为一条路径，形成合并路径；基于匹配交叉策略或顺序交叉策略对合并路径进行更新；对更新后的合并路径进行分离，拆分成子路径；

对更新后的路径进行优化；其中，所述对更新后的路径进行优化包括对子路径的优化和对全部路径的优化。

3.根据权利要求2所述的基于混合元启发式算法的带容量约束的车辆路径获取方法，其特征在于，

所述子路径的优化为子路径插入优化、子路径交换优化和2-opt局部搜索算法优化中的一种或多种；其中，

所述子路径插入优化，为通过将所述子路径中的某个城市元素插入至除所述元素原始位置外的任意位置，以获得更短子路径的子路径优化方法；

所述子路径交换优化，为通过将所述子路径中的某个城市元素与其他城市元素进行位置交换，以获得更短子路径的子路径优化方法。

4.根据权利要求2所述的基于混合元启发式算法的带容量约束的车辆路径获取方法，其特征在于，

所述对全部路径的优化包括：

根据城市的需求量的从小到大对城市进行排序，并将排序后的结果记录为Sort_city；计算每条子路径的当前卡车的剩余卡车容量；

对所述Sort_city中的城市进行遍历，若当前城市的需求量小于等于当前卡车的剩余卡车容量，且当前城市不在当前路径中时，寻找当前城市所在的原子路径；

将当前城市从原子路径中删除，并将当前城市加入到当前子路径中，获得新原子路径和新当前子路径；

利用所述子路径的优化方法对所述新原子路径和新当前子路径进行优化，获得每条子路径的最优解。