在使用NSGA-II算法求解VRP问题时,通常会定义两个目标函数,分别是总路程和用车数。拥挤距离是一种用来评估种群中个体之间密度分布的指标,它可以帮助算法维持一个较好的种群多样性。在计算拥挤距离时,需要先将种群按照每个目标函数的值进行排序,然后对于每个目标函数,计算每个个体在该目标函数上的排名与相邻个体的差值。

举个例子,假设当前种群有5个个体,其总路程和用车数的值分别为:

| 个体编号 | 总路程 | 用车数 | | -------- | ------ | ------ | | 1 | 100 | 3 | | 2 | 80 | 4 | | 3 | 120 | 2 | | 4 | 90 | 3 | | 5 | 110 | 2 |

我们以总路程为例,首先需要按照总路程的值进行排序,得到的顺序为:2, 4, 1, 5, 3。然后计算每个个体在总路程上的排名和相邻个体的差值。例如,对于第3个个体,它在总路程上的排名为3,与前一个个体的差值为|2-3|=1,与后一个个体的差值为|5-3|=2。同样的方式,我们可以计算出每个个体在总路程上的拥挤距离。

对于用车数这个目标函数,同样也需要按照用车数的值进行排序,然后计算每个个体在用车数上的排名和相邻个体的差值。最终,我们可以将每个个体在两个目标函数上的拥挤距离加起来,得到该个体的综合拥挤距离。在选择新种群时,算法通常会优先选择综合拥挤距离大的个体,以维持种群的多样性。


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