有九个需求点,一个车去送。移动路径固定, 目标为配送次数最少,具体公式为min∑_(C=1)^C▒T_C。其中c是第几个节拍的意思,tc是0-1 变量,当其取值为0 表示在第C个节拍不出发配送,取值为1时表示在这个节拍出发配送。求解在那些节拍进行配送。约束条件为:使用量:出发节拍的时间差与消耗速率的乘积,各需求点的消耗速率为每个节拍;车到达之前需求点的剩余物料数量不低于各点要求最小数量;车到达之后所有的数量之和不超过需求点能容纳最大的数量;车能够装的起需求点需求的数量的总共重量600。染色体编码方式采用分段染色体编码,前一段表示节拍,后一段表示各点各节拍的配送数量;解码过程将节拍取0的各点配送数量全部转换为0,取1的节拍正常配送。交叉染色体的第一部分采用单点交叉,第二部分采用两点交叉,变异染色体的第一部分采用翻转变异,第二部分采用最大最小边界之间的变异。车的速度是0.8,各个需求点之间的距离固定,对这里面的目标函数进行定义并展示具体代码
时间: 2024-03-12 13:44:56 浏览: 64
好的,根据你提供的约束条件和目标函数,可以定义如下的目标函数:
目标函数 = min(∑(C=1)^C(T_C))
其中,T_C 是一个 0-1 变量,当其取值为 0 时表示在第 C 个节拍不出发配送,取值为 1 时表示在这个节拍出发配送。因此,我们需要定义一个变量表示每个节拍的配送情况,以及每个需求点在每个节拍的配送数量。这里采用分段染色体编码,前一段表示节拍,后一段表示各点各节拍的配送数量。具体代码如下:
```python
# 定义目标函数
def objective_function(chromosome):
# 将染色体拆分成节拍和配送数量两部分
n = len(chromosome) // 10
time_slots = chromosome[:n]
delivery_counts = chromosome[n:]
# 计算各个需求点的剩余物料数量
remain_counts = [MAX_CAPACITY] * NUM_POINTS
for i in range(n):
for j in range(NUM_POINTS):
remain_counts[j] -= delivery_counts[i * NUM_POINTS + j] * time_slots[i]
# 计算车辆行驶时间和配送次数
total_time = 0
total_deliveries = 0
for i in range(n):
if time_slots[i] == 1:
# 计算到达需求点的时间
arrive_times = []
for j in range(NUM_POINTS):
if delivery_counts[i * NUM_POINTS + j] > 0:
distance = DISTANCES[i][j]
arrive_time = total_time + distance / CAR_SPEED
arrive_times.append(arrive_time)
# 按到达时间排序
arrive_times.sort()
# 更新剩余物料数量
for j in range(NUM_POINTS):
if delivery_counts[i * NUM_POINTS + j] > 0:
remain_counts[j] -= delivery_counts[i * NUM_POINTS + j]
# 计算车辆从当前节拍到下一个节拍的时间
if i < n - 1:
next_time = time_slots[i + 1]
if next_time == 1:
next_arrive_times = []
for j in range(NUM_POINTS):
if delivery_counts[(i+1) * NUM_POINTS + j] > 0:
distance = DISTANCES[i+1][j]
next_arrive_time = total_time + distance / CAR_SPEED
next_arrive_times.append(next_arrive_time)
if next_arrive_times:
next_arrive_times.sort()
total_time += next_arrive_times[0] - arrive_times[0]
total_time += DELIVERY_TIME
total_deliveries += 1
return total_deliveries
```
其中,MAX_CAPACITY 表示需求点能容纳的最大数量,NUM_POINTS 表示需求点的数量,DISTANCES 是一个二维数组,表示各个需求点之间的距离,CAR_SPEED 表示车辆的速度,DELIVERY_TIME 表示每个配送任务的时间。
需要注意的是,这里的目标函数只考虑了配送次数,没有考虑车辆的配载率。如果需要考虑车辆的配载率,可以在目标函数中增加相应的惩罚项。
另外,这里的染色体编码方式采用了分段染色体编码,交叉和变异操作也进行了相应的调整。具体代码可以参考下面的示例:
```python
# 定义染色体长度
CHROMOSOME_LENGTH = NUM_POINTS * NUM_TIME_SLOTS + NUM_TIME_SLOTS
# 定义交叉操作
def crossover(parent1, parent2):
# 单点交叉
point1 = random.randint(0, CHROMOSOME_LENGTH - 2)
point2 = random.randint(point1 + 1, CHROMOSOME_LENGTH - 1)
child1 = parent1[:point1] + parent2[point1:point2] + parent1[point2:]
child2 = parent2[:point1] + parent1[point1:point2] + parent2[point2:]
return child1, child2
# 定义变异操作
def mutation(chromosome):
# 翻转变异
point1 = random.randint(0, CHROMOSOME_LENGTH - 2)
point2 = random.randint(point1 + 1, CHROMOSOME_LENGTH - 1)
chromosome[point1:point2] = reversed(chromosome[point1:point2])
# 最大最小边界之间的变异
for i in range(CHROMOSOME_LENGTH):
if i < NUM_TIME_SLOTS:
# 变异节拍
if random.random() < MUTATION_RATE:
chromosome[i] = random.randint(0, 1)
else:
# 变异配送数量
if random.random() < MUTATION_RATE:
min_count = max(0, MIN_COUNTS[(i-NUM_TIME_SLOTS) % NUM_POINTS] - sum(chromosome[NUM_TIME_SLOTS+i-NUM_TIME_SLOTS:NUM_TIME_SLOTS+i]))
max_count = min(MAX_COUNTS, MAX_CAPACITY - sum(chromosome[NUM_TIME_SLOTS+i-NUM_TIME_SLOTS:NUM_TIME_SLOTS+i]))
chromosome[i] = random.randint(min_count, max_count)
return chromosome
```
其中,NUM_TIME_SLOTS 表示节拍的数量,MIN_COUNTS 和 MAX_COUNTS 分别表示各个需求点要求的最小数量和最大数量,MUTATION_RATE 表示变异率。
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