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交通部運輸研究所Institute of Transportation, MOTC

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博碩士論文

論文名稱 大規模旅行推銷員問題之研究:鄰域搜尋法與巨集啟發式解法之應用
年別 90
學位 碩士
學校系所 交通大學運工管系
作者 陳建緯
指導教授 韓復華
論文摘要   本論文探討應用巨集啟發式解法,求解1000 點以上的大規模旅行推銷員問題(Large scale Traveling Salesman Problem, LTSP),結合鄰域搜尋法(Local Search)與新近發展之巨集啟發式解法建立執行架構,包括門檻接受法(Threshold Accepting, TA)、大洪水法(The Great Deluge Algorithm, GDA)及兩極跳躍法(Flip Flop, FF)等,並以22 題1,002 至4,461 點之國際標竿例題進行測試。

  研究中針對TA 之起始門檻值參數進行修正,將22 題例題之平均誤差由5.256 %降至2.343 %,明顯的改善了TA 之效果。此外,提出一創新性之TA 執行架構--限制型TA (Bounded TA),提供另一種執行策略,測試結果顯示限制型TA 求解績效非常顯著。整體TA 之22 題最小成本誤差平均為2.176%。

  本研究亦修正原始GDA 之概念可能忽略更優解之情形,並針對參數--消退速度(DS)與起始水位(WL0)採取不同進行策略測試,並配合低水位策略,進行求解,整體GDA 架構求解各題之最小成本誤差平均為2.508 %(消退速度I)與2.076%(消退速度II)。

  研究架構應用GIDS 架構求解之概念:先取得起始解後,進行鄰域搜尋,再以TA 與GDA 改善,避免陷入區域最佳解(Local Optimum),此外,在一區域進行深度化搜尋後,使用FF 對解空間進行擾動,跳躍至另一區域,增加搜尋之廣度,再度進行搜尋,以此概念將TA、GDA、FF 三種巨集啟發式解法進行結合。

  測試結果發現:此種架構對單獨執行TA 或GDA 之改善績效介於9 % 至22%,但由於多進行一階段的運算,時間增加幅度介於原時間之1.17 至2.02 倍,最小成本誤差平均更降至1.4 %,突破以往使用傳統交換法之屏障3 % 至5%,表示此種結合深度化與廣度化之求解架構有相當之應用潛力。本研究並對FF進行績效測試,將FF 結合Chained Lin-Kernighan演算法進行兩項實驗,發現FF能有效擾動解空間,使後續演算法獲得更精確的解。

附件下載 (電子檔於93-09-23後開放下載)
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