ندرس في هذا البحث إمكانية المساهمة في حل مسألة توجيه المركبة مع نوافذ زمنية ، و هي واحدة من مشاكل الأمثلية من النوع NP-hard حيث أخذت كثير من اهتمام الباحثين في الوقت الحاضر بسبب تطبيقاتها ذات الطابع اليومي ، إذ لا توجد حتى الآن خوارزمية تقدم الحل الأمثل لهذه المشكلة بسبب تعقيد زمن كثيرة الحدود و هذا يعني أن زمن الحل لمسألة توجيه المركبة مع نوافذ زمنية ينمو باطراد مع زيادة عدد العقد ، و كل الخوارزميات المستخدمة تعطي حلولاً تقريبية .
سنعرض في بحثنا خوارزمية نظام مستعمرة النمل المحسن القادرة على استكشاف مناطق بحث متنوعة في فضاء الحل ، و خوارزمية محاكاة التعدين ، و هي تقنية بحث محلي يتم تطبيقها بنجاح في العديد من مسائل NP-hard .
نقدم أيضاً خوارزمية تدعى بالهجينة تعتمد على مبدأ الدمج بين خوارزمية نظام النمل المحسن و خوارزمية محاكاة التعدين ، و مقارنة الحل الناتج عن هذا النهج الهجين مع نتائج تجارب قياسية لاختبار فعالية النهج المقدم .
In this research, we are studying the possibility of contribution in solving the Vehicle Routing Problem With Time Windows(VRPWTW), that is one of the optimization problems of the NP-hard type. This problem has attracted a lot of attention at the present time because of its real life applications. However, there is still no algorithm that provides us with the perfect solution to this problem because of the complexity of polynomial time. This means that the time of the solution to the Vehicle VRPWTW is growing steadily with the increase in the number of nodes .All the used algorithms have given solutions that are close to the optimal one . We'll introduce two algorithms , the first is Improved Ant Colony System algorithm (IACS) that is capable of searching multiple search areas simultaneously in the solution space is good in diversification ,and the second Simulated Annealing algorithm (SA) is a local search technique that has been successfully applied to many NP-hard problems. Moreover, we will present the In this research Hybrid algorithm (HA) Hybrid Algorithm provided (IACS-SA) that integrate between improved ant algorithm and Simulated Annealing algorithm . We will known standard tests are given to demonstrate the applicability and efficiency of the presented approach and comparisons with other available results are presented.
Artificial intelligence review:
Research summary
تتناول هذه الدراسة إمكانية المساهمة في حل مسألة توجيه المركبة مع نوافذ زمنية (VRPWTW)، وهي واحدة من مشاكل الأمثلية من النوع NP-hard التي تثير اهتمام الباحثين بسبب تطبيقاتها العملية. لا توجد حتى الآن خوارزمية تقدم الحل الأمثل لهذه المشكلة بسبب تعقيدها الزمني. لذا، يتم استخدام خوارزميات تقريبية. في هذا البحث، تم تقديم خوارزمية نظام مستعمرة النمل المحسن (IACS) وخوارزمية محاكاة التعدين (SA)، بالإضافة إلى خوارزمية هجينة تجمع بينهما (IACS-SA). تم اختبار فعالية النهج الهجين من خلال تجارب قياسية، وأظهرت النتائج أن الخوارزمية الهجينة تقدم حلولاً أفضل ضمن زمن معقول مقارنة بالخوارزميات الأخرى. تهدف الدراسة إلى تحسين كفاءة وسائط النقل وتدفق المعلومات في الشبكات والطاقة وخدمات الطوارئ من خلال تحسين توجيه المركبات لتحقيق أهداف مثل تقليل عدد المركبات المستخدمة، تقليل المسافة المقطوعة، وتقليل زمن الجولة الكلية لكل مركبة. تم استخدام العديد من المراجع العلمية والبحوث النظرية والبرمجيات المفتوحة المصدر لتحقيق هذه الأهداف.
Critical review
دراسة نقدية: البحث يقدم مساهمة قيمة في مجال حل مسائل الأمثلية المعقدة مثل VRPWTW باستخدام خوارزميات هجينة. ومع ذلك، يمكن توجيه بعض الانتقادات البناءة. أولاً، على الرغم من فعالية الخوارزمية الهجينة المقترحة، إلا أن الدراسة لم تتناول بشكل كافٍ تأثير العوامل البيئية والمتغيرات الديناميكية التي قد تؤثر على أداء الخوارزمية في بيئات حقيقية. ثانياً، كان من الممكن تقديم تحليل أعمق حول كيفية تحسين الخوارزمية الهجينة بشكل أكبر من خلال دمج تقنيات أخرى أو تحسين البارامترات المستخدمة. أخيراً، كان من المفيد تقديم مقارنة أكثر شمولية مع خوارزميات أخرى حديثة في نفس المجال لتوضيح مدى تفوق النهج المقترح.
Questions related to the research
-
ما هي مشكلة توجيه المركبة مع نوافذ زمنية (VRPWTW)؟
هي مسألة أمثلية من النوع NP-hard تتعلق بتوجيه مركبات لخدمة مجموعة من الزبائن ضمن نوافذ زمنية محددة بهدف تحسين كفاءة النقل وتقليل التكاليف.
-
ما هي الخوارزميات المستخدمة في هذه الدراسة لحل مشكلة VRPWTW؟
تم استخدام خوارزمية نظام مستعمرة النمل المحسن (IACS) وخوارزمية محاكاة التعدين (SA)، بالإضافة إلى خوارزمية هجينة تجمع بينهما (IACS-SA).
-
ما هي الأهداف الرئيسية لمسألة توجيه المركبة مع نوافذ زمنية؟
الأهداف الرئيسية هي تقليل عدد المركبات المستخدمة، تقليل المسافة المقطوعة، وتقليل زمن الجولة الكلية لكل مركبة مع احترام قيود النوافذ الزمنية واستطاعة المركبات.
-
ما هي النتائج التي توصلت إليها الدراسة بشأن فعالية الخوارزمية الهجينة المقترحة؟
أظهرت النتائج أن الخوارزمية الهجينة المقترحة تقدم حلولاً أفضل ضمن زمن معقول مقارنة بالخوارزميات الأخرى، حيث حسنت الأداء وخفضت الكلفة لحل مشكلة توجيه المركبة مع نوافذ زمنية.
References used
DANTZIG, G.B.; RAMSER, J. H., “The Truck Dispatching Problem," Management Science, Vol. 6, No. 1, 1959, pp. 79-89
SOLOMON, M.M. Algorithms for the vehicle routing and scheduling problems with time window constrains, Operational Research, Vol. 35, No. 2, 1987, 250-265
LAPORTE, G., “The Vehicle Routing Problem : An Overview of Exact and Approximate of Operational Research," Vol. 59, No. 3, 1992, pp. 345-358
We study in this paper the possibility of contribution in solving the vehicle routing problem (VRP) by using the improved ant colony system ( IACS) , which is one of the optimization problems that, because of its Real Life applications, has attracted
In this research, we are studying the possibility of contribution
in solving the multi-objective vehicle Routing problem with time
windows , that is one of the optimization problems of the NP-hard
type , This problem has attracted a lot of attenti
In this research, we are studying the possibility of
contribution in solving the Vehicle Routing Problem With Time
Windows(VRPWTW), that is one of the optimization problems of
the NP-hard type. This problem has attracted a lot of attention now
be
In this research, we are studying the possibility of contribution in solving the Vehicle
Routing Problem with Time Windows(VRPTW),that is one of the optimization problems
of the NP-hard type.
Moreover, Hybrid algorithm (HA) provided that integrate
n this research, we are studying the possibility of contribution in solving the Vehicle Routing Problem (VRP), which is one of the optimization problems that, because of its Real Life applications, has attracted a lot of attention at the present tim