具有时空耦合约束的可控震源车辆路径问题
最优化与控制
2025-08-11 v1
摘要
多台可控震源车辆同时作业是现代陆地地震勘探的核心，可建模为车辆路径问题（VRP）。然而，与经典 VRP 的一个关键区别在于，附近震源之间需要最小的起始时间间隔以防止信号干扰。该约束引入了强烈的时空耦合，因为一辆车的路径会直接影响其他车辆的调度，从而导致潜在的强制等待。本文将这一新颖问题定义为具有时空耦合约束的可控震源车辆路径问题（STCVRP），旨在最小化完工时间。为系统研究该问题，我们首先建立混合整数线性规划（MILP）模型以提供精确的数学描述。由于 MILP 对于现实规模的实例难以求解，我们随后开发了一个离散事件仿真模型。该模型能在所有约束下精确计算任意候选解的真实完工时间，从而作为元启发式算法的高保真度适应度评估函数。为求解该问题，我们设计并实现了一个基于仿真的遗传算法（GA）框架，能够高效搜索解空间。最后，为验证所提框架并促进未来研究，我们构建并发布了 STCVRP 的新基准测试集。我们使用精确方法和 GA 求解实例，实验结果证明了该问题的高复杂度以及元启发式方法的有效性，为该基准提供了一组高质量的初始解。
引用
@article{arxiv.2508.06172,
title = {Vibroseis Vehicle Routing Problem with Spatio-Temporal Coupled Constraints},
author = {Kexin Zhu and Jialong Shi and Jianyong Sun and Heng Zhou and Mingen Kuang and Ye Fan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.06172},
year = {2025}
}