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jsprit简介
jsprit是一个开源的解决VRP(车辆路径问题)问题的工具,其中主要使用的是Ruin And Rebuild算法。
基本概念
jsprit中包含几个基本的概念,包括车辆,车辆类型等,以及他们能挂载的诸多属性。
jsprit的结果(solution)结构如图
Ruin And Rebuild流程
Rebuild流程
- 选取现在还未分配的一个服务点
- 尝试加入每个完整路径中
- 在每个完整路径中选取一段路径进行插入
- 比较插入后新增的路径和原始段中路径的长度差
- 选取一个增量最小的位置返回该位置的增量
- 全局比较(所有路径中的所有可能插入的段)哪一段路径增量最小,则插入此段
Ruin流程
- 随机选取一个ruin策略(例如邻近的n个点,开销最大的点等),此处以邻近点为例
- 随机选取一个服务点,随机产生一个随机数n
- 将此服务点相邻的n个点进行释放,重新进入未分配的服务店队列
扩展点
- HardRouteConstraint接口,其中的fulfilled返回一个boolean值,判断服务点是否能进入当前路径。
实现类
- ServiceLoadRouteLevelConstraint(计算capacityDimensions是否满足需求)
- HardSkillConstraint(判断是否有对应的skill)
- JobUnassignedListener接口,其中的informJobUnassigned方法能获取到服务点未进入路径的原因
tips: jpsrit只会收集到全部的失败原因,而不是针对某一次solution或者某个route的
- ActivityInsertionCostsCalculator接口,其中的getCosts返回一个double,影响某个服务加入某段路径中的消耗
实现类
- LocalActivityInsertionCostsCalculator(计算新增点增加的开销)
- SolutionCostCalculator接口,其中的getCosts返回一个double,设置整个solution的开销为整个double值。会影响最后选取的最优结果
实现类
- 在Jsprit.class中的getObjectiveFunction方法中有一个匿名内部类实现,用来计算solution的开销
泳道图
VehicleRoutingAlgorithm中的searchSolutions方法
例子程序
其中的jsprit模块为例子程序,主要是VrpCore类,直接执行单元测试就可以了。 JspritUtil则是很早之前的一个case,可以不用看。
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