快速学习求解车辆路径问题:一种针对有限车队时间约束车辆路径问题的神经优化方法
机器学习
2024-11-08 v1 新兴技术
摘要
找到车辆路径问题(VRP)的可行且快速的解是高效货运运输、无缝物流和可持续出行的前提条件。面对涉及众多约束和目标的真实世界 VRP 复杂性时,传统优化方法已达到其极限。最近,生成式人工智能(AI)解决组合任务的能力——即神经组合优化(NCO)——展示了有前景的结果,提供了新的视角。在本研究中,我们提出了一种 NCO 方法,用于求解具有有限车队规模的时间约束容量 VRP。该方法基于编码器-解码器架构,按照多最优策略优化(POMO)协议构建,并通过近端策略优化(PPO)算法进行训练。我们成功训练了该策略以同时优化多个目标(最小化总距离同时最大化车辆利用率),并在中等和大型实例上进行了评估,将其与最先进的启发式方法进行基准比较。该方法能够找到适当且成本高效的解,展现出灵活性和稳健的泛化能力。最后,我们对 NCO 生成的解进行了批判性分析,并讨论了优化科学中这一新兴智能学习算法分支面临的挑战与机遇,重点聚焦于货运运输。
引用
@article{arxiv.2411.04777,
title = {Learn to Solve Vehicle Routing Problems ASAP: A Neural Optimization Approach for Time-Constrained Vehicle Routing Problems with Finite Vehicle Fleet},
author = {Elija Deineko and Carina Kehrt},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.04777},
year = {2024}
}
备注
Affiliation: German Aerospace Center (DLR), Institute of Transport Research, Rudower Chaussee 7, 12489 Berlin Correspondence: [email protected]