Application of Genetic Algorithm to Multiple Modes Scheduling

遗传算法在多模式调度中的应用

• 批准号: 06650580
• 负责人: TAMURA Tohru
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Muroran Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 1995
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06650580/
• 关键词: Genetic Algorithm; Multiple Modes Scheduling; Transpotation Planning; 交通ネットワーク; 空港計画; スケジューリング分析; 鉄道計画

Genetic Algorithm (GA) is known well by J.D.Bagley's study in 1967.GA includes generally three genetic operators, selection, crossover and mutation. The lack of dependence on function gradients makes it more suitable to such problems, like as discrete optimization design problems and optimization design problems with non-convexities or disjointness in design space. The method is tried to apply to Multiple Modes Scheduling in this paper. GA is examined through comparing with exact algorithm (enumeration method) and Monte Carlo Method in practical application. The following are the major points of this paper.(1). Design variables which corresponding to the airline and railway routes are coded directlt to a string. (2). Fitness function is used to avoid the premature convergence to a local solution. (3). Although Multiple Modes Scheduling has been a difficult problem, GA could provide some solution to such problem very easily. (4). The method proposed in this paper was shown to be effective for improvement of GA's reliability. The results suggest that GA is more effective for the optimization of large size airline and railway networks.

遗传算法（GeneticAlgorithm，GA）是由巴格利（J.D.Bagley）于1967年提出的。该方法不依赖于函数梯度，更适合于离散优化设计问题和设计空间中具有非凸性或不相交性的优化设计问题。本文尝试将该方法应用于多模式调度问题。通过与精确算法（枚举法）和蒙特卡罗法的比较，验证了遗传算法在实际应用中的可行性。以下是本文的主要观点。（一）.对应于航线和铁路路线的设计变量直接编码为字符串。（二）、采用适应度函数避免了算法的早熟收敛。（三）、虽然多模式调度一直是一个困难的问题，遗传算法可以提供一些解决这样的问题很容易。（四）、实验结果表明，该方法对提高遗传算法的可靠性是有效的。结果表明，遗传算法对于大型航空和铁路网络的优化更加有效。

项目成果

田村亨,桝谷有三,斉藤和夫: "GAを用いた複数モードのスケジューリング" 土木学会 土木計画学研究・講演集. 18. 541-544 (1995)

Toru Tamura、Yuzo Masutani、Kazuo Saito：“使用 GA 的多模式调度”日本土木工程师学会，土木工程规划研究和讲座，18. 541-544 (1995)

田村亨、桝谷有三、斉藤和夫: "GAを用いた複数モードのスケジューリング" 土木学会 土木計画学研究 講演習. 18. 541-544 (1995)

Toru Tamura、Yuzo Masutani、Kazuo Saito：“使用 GA 的多模式调度”日本土木工程师学会土木工程规划研究讲座研究 18. 541-544 (1995)。

Tohru TAMURA,Yuzo MASUYA,Kazuo SAITO: "Application of Genetic Algorithm to Multiple Modes Scheduling" Infrastructure Planning & Management. Vol.18. 541-544 (1995)

Tohru TAMURA、Yuzo MASUYA、Kazuo SAITO：“遗传算法在多模式调度中的应用”基础设施规划

田村亨: "鉄道と航空の連携方策に関する研究" 土木学会 北海道支部 論文報告集. 51号. 506-509 (1995)

田村彻：《铁路与航空的合作对策研究》日本土木学会北海道分会论文报告集第51. 506-509号（1995年）。