藉由粒子群演算法求解旅行銷售員問題於最佳化後勤補給規劃

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研究生：	陳承杰 Cheng-Chieh Chen
論文名稱：	藉由粒子群演算法求解旅行銷售員問題於最佳化後勤補給規劃 Optimizing the Logistic Route Planning by Solving the Traveling Salesman Problem using Particle Swarm Algorithm
指導教授：	李柏磊 Po-Lei Lee
口試委員:
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	資訊電機學院 - 電機工程學系在職專班 Executive Master of Electrical Engineering
論文出版年：	2012
畢業學年度：	101
語文別：	中文
論文頁數：	79
中文關鍵詞：	粒子群演算法、最短路徑、旅行推銷員問題
外文關鍵詞：	Particle Swarm Optimization Algorithm, shortest path, Traveling Salesman Problem
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本論文以粒子群最佳化演算法(Particle Swarm Optimization Algorithm，以下簡稱PSO)為基礎，研究如何透過PSO來有效率的搜尋且有系統地求解「旅行推銷員問題(Traveling Salesman Problem，以下簡稱TSP)」，以獲得最佳解(optimal solution)，完成最短路徑規劃結果。藉由MATLAB軟體模擬，探討在給定目標點情況下，透過PSO運算結果，完成TSP路徑規劃。本論文的研究成果，可以對補給運輸提供良好的路徑規劃，提高運輸配送效率，有效的節省支出成本。

This thesis intends to find the optimal solution for Traveling Salesman Problem (TSP) using Particle Swarm Optimization Algorithm (PSO).The processing of PSO was achieved using MATLAB on a personal computer, and the calculated solutions were treated as optimized route planning for further applications. The study results of this thesis have proved the PSO can increase transportation efficiency by optimizing the route planning which might be a potential approach to save transportation cost expense in future applications.

目錄
摘要    I
Abstract    II
致謝    I
目錄    i
圖目錄    iii
表目錄    iv
第一章 序論    1
1.1 研究動機與目的    1
1.2研究方法    2
1.3論文架構    1
第二章 研究背景    2
2.1旅行銷售員問題    2
2.3粒子群演算法    7
2.3.1 基本原理    8
2.3.2 最佳化流程    13
2.3.3 參數分析    15
2.3.4 研究現況    17
2.3.5 應用現況    18
第三章 研究方法與步驟    19
3.1模擬軟體介紹    19
3.2以PSO求TSP最短路徑    22
3.2.1 交換運算元(Swap Operator)    23
3.2.2 交換順序(Swap Sequence)    24
3.2.3 修正PSO方程式    26
3.2.4 增加擾動    29
3.2.5 解TSP流程    30
3.3後勤運輸環境探討    32
3.3.1 計算油料消耗    33
3.3.2 計算貨物運輸    36
3.4環境參數設定    40
3.5計算旋轉角度    41
第四章 實驗結果    42
4.1路徑權重固定    44
4.2路徑權重自訂    48
4.3油料消耗情況    52
4.4貨物運輸情況    57
第五章 結論與未來展望    64
5.1 結論    64
5.2 未來展望    65
參考文獻    67
                                

[1] 維基百科，柯尼斯堡七橋問題，http://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%9F%AF%E5%B0%BC%E6%96%AF%E5%A0%A1%E4%B8%83%E6%A1%A5%E9%97%AE%E9%A2%98
[2] 維基百科，哈密頓路徑問題，http://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%93%88%E5%AF%86%E9%A0%93%E8%B7%AF%E5%BE%91%E5%95%8F%E9%A1%8C
[3] 維基百科，旅行銷售員，http://zh.wikipedia.org/wiki/TSP
[4] M.M. FLOOD, The Traveling Salesman Problem,” Operations Research, Vol.4, No.1, 1956, pp. 61-75.
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[7] 維基百科，粒子群優化，http://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E7%B2%92%E5%AD%90%E7%BE%A4%E4%BC%98%E5%8C%96
[8] 尹邦嚴，柳依旻，江元傑，黃冠哲，陳映良，“粒子族群最佳化的視覺化及開發工具”，國立暨南國際大學，碩士論文，民國94年。
[9] 維基百科，MATLAB，http://zh.wikipedia.org/zh-hant/MATLAB
[10] 姚敦瀚，”粒子尋優法效能改進及其在旅行商問題之應用”，國立成功大學，碩士論文，民國97年。
[11] K. P. WANG, L. HUANG, C. G. ZHOU,W. PANG, “Particle swarm optimization for Travelling Salesman Problem,” Proceeding of the Second International Conference on Machine Learning and Cybernetics, Xi’an,2-5,p.p.1583-1584 ,2003.

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