PGU-SGP:一种表型-基因型统一遗传程序方法用于实用集装箱港口卡车调度
神经与进化计算
2025-04-16 v1
摘要
数据驱动的遗传程序(GP)在动态和不确定环境下的组合优化问题中已被证明具有高度有效性。核心挑战在于大型训练数据集上的快速适应度评估,尤其是对于涉及耗时仿真的复杂现实问题。虽然已应用基于表型特征(PC)的K近邻(KNN)等替代理模型以降低计算成本,但PC-based相似度度量仅限于行为特征,忽略了基因型差异,这会限制替代理模型的质量并影响性能。为此,本文提出一种表型-基因型统一替代理模型GP算法PGU-SGP,通过集成表型和基因型特征(GC)来增强替代理模型的样本选择和适应度预测。提出一种新型统一相似度度量,结合PC和GC距离,并提供一种有效且高效的GC表示方法。实验结果表明,PGU-SGP在解决实际车辆调度问题时,训练时间约降低76%,且与传统GP方法性能相当。在相同训练时间下,PGU-SGP在大多数数据集上均显著优于传统GP和目前最先进的算法。此外,PGU-SGP通过保持准确的适应度排序和恰当的选择压力,实现了更快的收敛速度并改善了替代理模型的质量,进一步验证了其有效性。
引用
@article{arxiv.2504.11280,
title = {PGU-SGP: A Pheno-Geno Unified Surrogate Genetic Programming For Real-life Container Terminal Truck Scheduling},
author = {Leshan Tan and Chenwei Jin and Xinan Chen and Rong Qu and Ruibin Bai},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.11280},
year = {2025}
}
备注
9 pages, 8 figures, 8 tables. Accepted as full paper at ACM GECCO 2025