结点站间集装箱班列开行方案的优化模型及算法

摘要

基于一定的边际假定、定义及其定理,将铁路结点站间集装箱班列开行方案(BCTFP)箱小时消耗最少的优化目标描述为线性阶跃函数,得到BCTFP的优化模型.在模型中,每支非零箱流均对应1个线性等式约束,且每个约束条件之间没有任何交叉.将该模型改造为不含约束条件的0-1二层线性规划模型:上层规划的目标为箱小时节省最大,下层规划的目标为在给定决策变量条件下的沿途改编箱小时消耗最小.按照适应性遗传算法的思想确定遗传策略,采用协同多群体遗传算法,以有效地克服由于问题本身具有强基因关联和超多峰性质而带来的模式欺骗问题,设计相应的遗传算法.通过对算法每个环节计算复杂度的分析,得到该算法的整体复杂度为O(αn3lnβn2),说明该算法是收敛于全局最优的有效算法.