遗传算法(Genetic Algorithm, GA)是一种模拟自然选择和生物进化机制的优化算法,通过选择、交叉和变异等操作在解空间中搜索最优解
。它适用于复杂问题的优化,如物流配送中心选址问题。
物流配送中心选址问题是一个典型的组合优化问题,目标是选择合适的物流中心位置,以最小化运输成本、运输时间等目标,同时满足各种约束条件,如物流中心的最大容量限制
。
在本案例中,采用二进制编码方式。chrom1 表示物流中心是否被选中,chrom2 和 chrom3 分别表示物流中心的位置坐标和分配需求量
。
种群规模:NIND=200,表示种群中有200个个体。
最大迭代次数:MAXGEN=2000。
变量数量:NVAR=55。
预算限制:Cmax=5000000,即总成本不能超过500万。
变异概率:Pm=0.3
。
随机生成初始种群,确保所选物流中心数量满足设定范围
。
适应度函数用于评估每个个体的优劣。主要考虑总成本和是否违反约束条件(如物流中心的最大容量限制)。通过调用 calobjvalue 和 calfitvalue 函数完成适应度计算
。
根据适应度值选择表现良好的个体,常用策略包括轮盘赌选择、锦标赛选择等
。
交叉操作模拟基因重组,通过交换两个个体的部分基因生成新的后代。本案例采用简单交叉方式,交换部分染色体片段
。
变异操作通过随机改变个体的某些基因来增加种群多样性,避免陷入局部最优解。变异率设为 Pm
。
遗传算法的核心是迭代更新种群。每次迭代包括评估当前种群、选择优秀个体、执行交叉与变异操作,直至达到预设迭代次数或找到满意解
。
通过上述步骤,遗传算法可以有效解决物流配送中心选址问题。实际应用中,需进一步调整参数和优化代码以提高性能,还可以引入多目标优化技术来处理更复杂的物流场景
。
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