求解TSP问题的自适应离散型布谷鸟算法

对于求解的TSP问题,提出了一种自适应离散型布谷鸟算法（Adaptive Discrete Cuckoo Search,ADCS）。在基于布谷鸟搜索算法（Cuckoo Search,CS）的搜索原理下构造TSP问题的路径求解策略。针对离散型算法整体调整容易破坏已形成的较优路径和随着算法迭代数目增加导致种群多样性下降这两个缺陷,设计了一种针对路径的自适应型局部调整算子和全局随机扰动策略,采用了简单的2-opt优化算子作为局部优化算子以加快算法的收敛速度。最后采用多组不同规模的标准TSPLIB数据与其他的优化算法进行对比实验,结果表明ADCS算法在求解精度和稳定性方面具有优势。     

离散型细菌觅食算法求解TSP

旅行商问题(TSP)是组合优化问题的典型代表,针对TSP的求解提出一种离散型细菌觅食(DBFO)算法.该算法通过结合2-opt算法设计了一种适合处理离散型变量的趋化算子,将细菌觅食算法推广到了离散情形.同时,结合TSP的特点,在迁徙算子中引入基因库的思想来指导新个体的生成,提高了算法的搜索效率.通过对TSPLIB标准库中22个实例进行仿真实验.实验结果表明,该算法能够有效求解城市规模500以下的TSP,与混合蚁群算法和离散型萤火虫群算法相比,具有更好的全局收敛性和稳定性.     

一种并行ACS-2-opt算法处理TSP问题的方法

针对基本ACS算法模型求解TSP问题的缺陷,对ACS算法添加2-opt邻域搜索策略,增强算法对TSP问题解的构造能力,提高算法对TSP问题的求解精度。同时,根据ACS算法易于并行化的特点,使用并行化ACS算法与算法参数优化混合方案,提高ACS算法求解TSP问题的速度。最终实现了对中等规模TSP问题具有较好求解性能的并行ACS-2-opt算法。实验结果表明,2-opt策略对于提升ACS算法的求解精度具有明显的效果;采用不同参数设定信息素启发因子时,求解时间具有较大差异;在采用节点距离倒数作为期望启发值时,ACS算法模型呈现退化性;在并行条件下,ACS-2-opt算法处理TSP问题时具有良好的并行性能。     

改进的混沌粒子群算法在TSP中的应用

针对基本粒子群(PSO)算法不能较好地解决旅行商优化问题(TSP),分析了基本粒子群算法的优化机理,在新定义粒子群进化方程中进化算子的基础上利用混沌运动的随机性、遍历性等特点,提出一种结合混沌优化和粒子群算法的改进混沌粒子群算法.该算法对惯性权重进行自适应调整,引入混沌载波调整搜索策略避免陷入局部最优,形成一种同时满足全局和局部寻优搜索的混合离散粒子群算法,使其适合解决TSP此类组合优化问题.利用MATLAB对其进行了仿真.仿真结果说明此算法的搜索精度、收敛速度及优化效率均较优,证明了此算法在TSP中应用的有效性,且为求解TSP提供了一种参考方法.     

带固定半径近邻搜索3-opt的离散烟花算法求解旅行商问题

传统烟花算法求解大规模离散问题存在收敛速度慢、求解精度不高等问题.针对旅行商问题的特点,提出一种带固定半径近邻搜索3-opt的离散烟花算法.该算法基于基本烟花算法进行离散化改进,采用整数编码的路径表示方法来表示旅行商问题的解,对爆炸算子、高斯变异算子进行离散化操作策略设计.为了使算法具有较好的局部搜索能力,提出固定半径近邻搜索3-opt策略来提高算法精度和收敛速度,同时采用不检测标志策略提高算法效率.实验结果表明:该算法能有效地求解旅行商问题,其离散烟花算子在全局收敛能力、收敛精度、求解时间和稳定性等方面均优于传统烟花算子;基准测试算例的最优解平均误差率仅为0.002％,优于对比算法.     

基于汉明距离的改进粒子群算法求解旅行商问题

针对传统粒子群算法不适合求解离散型问题,提出一种基于汉明距离的改进粒子群算法。该算法保留了粒子群算法的基本思想和流程,并基于汉明距离为粒子定义了一种新型的速度表示。同时,为了使算法寻优能力更高、避免迭代过程陷入局部最优无法跳出,设计了2-opt和3-opt算子,结合随机贪婪规则,使求解质量更高、收敛更快。在算法后期,为了提高粒子在整体解空间中的全局搜索能力,采用一部分粒子重新生成的方式去重新探索解空间。为了验证算法的有效性,采用了众多旅行商问题（TSP）标准算例进行测试。实验结果表明,对于小规模TSP,该算法可以找到历史最优解;对于大规模TSP,如城市数在100以上的问题,也可以找到满意解,与已知最优解之间偏差度较小,通常在5%以内。     

基于改进ACS-3-opt蚁群算法的TSP

在ACS-3-opt算法求解中,大规模TSP问题易于停滞。该文提出一种改进的算法,在ACS-3-opt算法停滞后,自适应地调整具有局部搜索能力蚂蚁的数量,并通过提高最小信息素的阈值扩大搜索空间,当算法再次停滞时,增强算法两次停滞时最优路径的公共路径上的信息素,为算法的运行提供较好的初始信息,并引导算法朝最优解的方向进行求解。大中型规模TSP问题的求解结果表明,该算法能够有效地跳出局部最优,解的质量优于ACS-3-opt算法。     

改进的嵌套分区算法求解旅行商问题

嵌套分区算法是近年来提出的一种求解大规模优化问题的新型全局优化方法。介绍了嵌套分区算法（NPM）的基本思想,将其应用于求解旅行商问题。分析确定了嵌套分区算法各个算子的策略,提出了一种改进的嵌套分区算法。该算法采用加权抽样法求得初始最可能域,用全局数组记录下每个区域的历史最优解,用3-opt局部搜索算法改进每个区域解的质量。对TSPLIB中部分实例仿真结果表明,所提出的结合3-opt算法的改进嵌套分区算法在求解 TSP问题时可以获得高质量的解。     

基于差分进化的离散粒子群算法求解TSP问题

针对TSP问题,结合离散粒子群算法和差分进化算法各自的特点,提出了基于差分进化的离散粒子群算法。该算法先利用差分进化算法的变异、选择算子产生新的群体,再通过离散粒子群算法和交叉及选择算子进行局部搜索。通过对标准的30个城市进行实验,实验结果表明,该优化算法在求解TSP问题上有很好的性能。     

求解TSP问题的一种改进的+进制MIMIC算法

十进制MIMIC算法是基于MIMIC二进制编码算法思想的可用来求解TSP的离散分布估计算法。着重考虑该算法在较大规模TSP问题上的算法缺陷,对其编码方式和概率模型进行了改进,提出了新的个体生成策略,在初始化种群阶段使用了贪心算法,在进化过程中引入了杂交算子、变异算子、映射算子、优化算子等演化算子,采用了动态调整方法来确定优势群体的规模。以上改进使得算法在小种群解大规模TSP问题的情况下仍可保持种群的多样性。实验结果表明,改进算法在求解规模、求解质量和寻优速度上都有明显提高。     

The analysis of discrete artificial bee colony algorithm with neighborhood operator on traveling salesman problem

The artificial bee colony (ABC) algorithm, inspired intelligent behaviors of real honey bee colonies, was introduced by Karabo?a for numerical function optimization. The basic ABC has high performance and accuracy, if the solution space of the problem is continuous. But when the solution space of the problem is discrete, the basic ABC algorithm should be modified to solve this class optimization problem. In this study, we focused on analysis of discrete ABC with neighborhood operator for well-known traveling salesman problem and different discrete neighborhood operators are replaced with solution updating equations of the basic ABC. Experimental computations show that the promising results are obtained by the discrete version of the basic ABC and which neighborhood operator is better than the others. Also, the results obtained by discrete ABC were enriched with 2- and 3-opt heuristic approaches in order to increase quality of the solutions.     

热轧带钢轧制批量计划优化模型及算法

基于奖金收集车辆路径问题模型建立了热轧带钢生产批量计划多目标优化模型．模型综合考虑了生产工艺约束、用户合同需求以及综合生产指标优化等因素．利用加权函数法将多目标优化模型转换为单目标优化模型,针对模型特点设计了蚁群优化求解算法,算法中嵌入了单向插入和2-opt局部搜索过程．引用某钢铁企业热轧生产轧制批量计划编制的实际问题对模型和算法进行了验证,结果表明模型和算法的优化效果和时间效率是令人满意的．     

一种离散混合蛙跳算法及其应用

为提高混合蛙跳算法在求解高维复杂函数和离散优化问题的性能, 提出一种离散混合蛙跳算法. 首先, 引入扰动系数来调控青蛙个体的移动距离, 从而更好的平衡迭代中算法的全局探索和局部开发能力;其次, 利用螺旋更新位置策略使算法能够在最优解附近进行更加精细的搜索; 同时, 采用随机搜索策略, 提高算法的全局搜索能力; 另外, 通过借鉴2-opt方法, 实现全局最优解变异, 丰富种群的多样性; 最后, 利用改进的Sigmoid函数对个体位置进行离散化处理. 通过对9个典型的基准函数和油田措施规划方案的仿真实验表明, 相较于对比的算法, DSFLA的收敛精度和寻优速度有明显的提升.     

A hybrid algorithm combining glowworm swarm optimization and complete 2-opt algorithm for spherical travelling salesman problems

The Travelling Salesman Problem (TSP) is one of the most well-known combinatorial optimization problems and has attracted a lot of interests from researchers. Many studies have proposed various methods for solving the two-dimensional TSP. In this study, we extend the two-dimensional TSP to the three-dimensional TSP, namely the spherical TSP in which all points (cities) and paths (solutions) are on the surface of a sphere. A hybrid algorithm based on the glowworm swarm optimization (GSO) and the complete 2-opt algorithm is proposed, in which the carriers of the luciferin are transformed from glowworms to edges between cities, and the probabilistic formula and the luciferin updating formula are modified. In addition, the complete 2-opt algorithm is performed to optimize the selected optimal routes every few iterations. Numerical experimental results show that the proposed algorithm has a better performance than the basic GSO in solving the spherical TSP. Meanwhile, the complete 2-opt algorithm can speed up the convergence rate.     

求解带容量和时间窗约束车辆路径问题的改进蝙蝠算法

带时间窗和容量约束的车辆路径问题是车辆路径问题重要的扩展之一,属于NP难题,精确算法的求解效率较低,且对于较大规模问题难以在有限时间内给出最优解.为了满足企业和客户快速有效的配送需求,使用智能优化算法可以在有限的时间内给出相对较优解.研究了求解带容量和时间窗约束车辆路径问题的改进离散蝙蝠算法,为增加扰动机制,提高搜索速度和精度,在对客户点按其所在位置进行聚类的基础上,在算法中引入了变步长搜索策略和两元素优化方法进行局部搜索.仿真实验结果表明,所设计算法具有较高寻优能力和较强的实用价值.     

解决TSP问题的局部调整离散微粒群算法

微粒群算法提出以来一直不能较好的解决离散及组合优化问题,针对这个问题,通过对微粒群算法的优化机理的分析,对原有的微粒群进化方程中的速度和位置的更新等进行重新的定义,同时提出一种具有自适应能力的惯性因子,使其适合解决TSP这样的组合优化问题.针对过去的离散算法整体调整容易形成对路径的破坏这一缺点,在重新定义的算法上加入局部调整的策略,形成一种局部调整的离散微粒群算法(local adjustive discrete PSO,LADPSO),通过在ch31和ei151上的试验,证明了该算法在解决这一问题上是可行的.