物流配送中的最优路径规划模拟软件汇总.doc

物流配送中的最优路径规划模拟 软件说明书 学校：武汉轻工大学 院系：数学与计算机学院 专业：信息与计算科学 指导教师：王防修 小组名称：一苹微歌 小组成员：胡鹏 程新强 彭肖飞 日期：_____年______月_____日  目录 1引言1 2算法思路2 3总体设计15 4系统出错处理设计17 5客户数据生成模块设计说明18 6行车路径最短模块设计说明18 7行车时间最短模块设计说明19 8解决堵车问题模块设计说明20 9未解决的问题21 10参考资料21  PAGE \* MERGEFORMAT - 22 - 1引言 1.1编写目的 在B2C农产品电子商务物流配送时，物流车装载当日需要配送的货品从仓库出发，按照事先规划好的最优配送路径为每一个客户进行配送，最后返回仓库。物流配送模拟系统就是在配送之前需要根据客户的配送地址间线路间距、经验路况做分析计算出一条最优配送路径。在配送过程中，如果某路段堵车，物流配送模拟系统需要动态调整配送路线。 1.2背景说明 设计一个物流配送中的最优路径规划模拟软件，解决物流配送过程中路程最短，时间最短以及堵车后重新规划等问题，并在软件的界面上模拟车辆的运行。随着市场经济的发展和物流技术专业化水平的提高，物流配送业得到了迅猛发展。配送路径的选择是否合理，对加快配送速度、提高服务质量、降低配送成本及增加经济效益都有较大影响。配送路径的优化问题是物流配送系统的一个主要问题，物流配送路径的优化就是以最低的运营成本，最快捷的响应速度、最短的配送运输时间，把货物运至用户手中，而后两个指标与第一个指标之间存在着一定的制约关系，无法达到全体的最优，因此严格地讲，这是一个多目标的优化问题。 1.3定义 T S P（Traveling Salesman Problem）:旅行商问题 Backtrack：回溯 GA（Genetic Algorithm）：遗传算法 SA(Simulated Annealing)：模拟退火算法 2算法思路 2.1回溯算法 2.1.1回溯法的定义 回溯法是一种选优搜索法，按选优条件向前搜索，以达到目标。但当探索到某一步时，发现原先选择并不优或达不到目标，就退回一步重新选择，这种走不通就退回再走的技术为回溯法，而满足回溯条件的某个状态的点称为“回溯点”。 2.1.2 回溯法的描述 可用回溯法求解的问题P，通常要能表达为：对于已知的由n元组组成的一个状态空间E={∣∈ ，i=1，2，…，n}，给定关于n元组中的一个分量的一个约束集D，要求E中满足D的全部约束条件的所有n元组。其中是分量的定义域，且 || 有限，i=1，2，…，n。我们称E中满足D的全部约束条件的任一n元组为问题P的一个解。解问题P的最朴素的方法就是枚举法，即对E中的所有n元组逐一地检测其是否满足D的全部约束，若满足，则为问题P的一个解。但显然，其计算量是相当大的。 　　 我们发现，对于许多问题，所给定的约束集D具有完备性，即i元组满足D中仅涉及到，，…，的所有约束意味着j元组（，，…，）一定也满足D中仅涉及到，，…，的所有约束，i =1，2，…，n。换句话说，只要存在0≤j≤n-1，使得（，，…，）违反D中仅涉及到，，…，的约束之一，则以（，，…，）为前缀的任何n元组（，，…，，，…，）一定也违反D中仅涉及到，，…，的一个约束，因此，对于约束集D具有完备性的问题P，一旦检测断定某个j元组（，，…，）违反D中仅涉及，，…，的一个约束，就可以肯定，以（，，…，）为前缀的任何n元组（，，…，，，…，）都不会是问题P的解，因而就不必去搜索它们、检测它们。回溯法正是针对这类问题，利用这类问题的上述性质而提出来的比枚举法效率更高的算法。 　　 回溯法首先将问题P的n元组的状态空间E表示成一棵高为n的带权有序树T，把在E中求问题P的所有解转化为在T中搜索问题P的所有解。树T类似于检索树，它可以这样构造： 　　 设中的元素可排成(1)，(2)，…，(-1)，|| =，i=1，2，…，n。从根开始，让T的第I层的每一个结点都有个儿子。这个儿子到它们的双亲的边，按从左到右的次序，分别带权(1) ，(2) ，…，() ，i=0，1，2，…，n-1。照这种构造方式，E中的一个n元组对应于T中的一个叶子结点，T的根到这个叶子结点的路径上依次的n条边的权分别为，反之亦然。另外，对于任意的0≤i≤n-1，E中n元组的一个前缀I元组对应于T中的一个非叶子结点，T的根到这个非叶子结点的路径上依次的I条边的权分别为，反之亦然。特别，E中的任意一个n元组的空前缀（），对应于T的根