旅行商问题(TravelingSalesmanProblem,TSP)是一个经典的组合优化问题。经典的TSP可以描述为:一个商品推销员要去若干个城市推销商品,该推销员从一个城市出发,需要经过所有城市后,回到出发地。应如何选择行进路线,以使总的行程最短。从图论的角度来看,该问题实质是在一个带权完全无向图中,找一个权值最小的Hamilton回路。由于该问题的可行解是所有顶点的全排列,随着顶点数的增加,会产生组合爆炸,它是一个NP完全问题。由于其在交通运输、电路板线路设计以及物流配送等领域内有着广泛的应用,国内外学者对其进行了大量的研究。早期的研究者使用精确算法求解该问题,常用的方法包括: 分枝定界 法、 线性规划 法、 动态规划 法等。但是,随着问题规模的增大,精确算法将变得无能为力,因此,在后来的研究中,国内外学者重点使用近似算法或 启发式算法 ,主要有 遗传算法 模拟退火法 蚁群算法 禁忌搜索 算法、 贪婪算法 神经网络 等。 [2] 最早的旅行商问题的 数学规划 是由Dantzig(1959)等人提出,并且是在最优化领域中进行了深入研究。许多优化方法都用它作为一个测试基准。尽管问题在计算上很困难,但已经有了大量的 启发式算法 和精确方法来求解数量上万的实例,并且能将误差控制在1%内。 [1] TSP的研究历史很久,最早的描述是1759年欧拉研究的骑士环游问题,即对于 国际象棋 棋盘中的64个方格,走访64个方格一次且仅一次,并且最终返回到起始点。1954年,Geo~eDanzig等人用 线性规划 的方法取得了旅行商问题的历史性的突破——解决了美国49个城市的巡回问题。这就是 割平面法 ,这种方法在 整数规划 问题上也广泛应用。后来还提出了一种方法叫做 分枝限界法 ,所谓限界,就是求出问题解的上、下界,通过当前得到的限界值排除一些次优解,为最终获得最优解提示方向。每次搜索下界最小的分枝,可以减小计算量。 [3] 2010年10月25日,英国一项最新研究说,在花丛中飞来飞去的小蜜蜂显示出了轻易破解“旅行商问题”的能力,而这是一个吸引全世界数学家研究多年的大问题,如能理解蜜蜂的解决方式,将有助于人们改善交通规划和物流等领域的工作。英国伦敦大学皇家 霍洛韦 学院等机构研究人员报告说,小蜜蜂显示出了轻而易举破解这个问题的能力。他们利用人工控制的假花进行了实验,结果显示,不管怎样改变花的位置,蜜蜂在稍加探索后,很快就可以找到在不同花朵间飞行的最短路径。这是首次发现能解决这个问题的动物,研究报告即将发表在《美国博物学家》杂志上。
[1]  Flood M M. The Traveling-Salesman Problem[J]. Operations Research, 1956, 4(1):61-75. [2]  陈文兰, 戴树贵. 旅行商问题算法研究综述[J]. 滁州学院学报, 2006, 8(3):1-6. [3]  马少平 ,朱小燕.人工智能.清华大学出版社,2005 [4]  Qu H, Yi Z, Tang H J. A columnar competitive model for solving multi-traveling salesman problem ☆[J]. Chaos Solitons & Fractals, 2007, 31(4):1009-1019. [5]  Beckmann N. The R*-tree: an efficient and robust access method for points and rectangles[J]. Acm Sigmod Record, 1990, 19(2):322-331. [6]  田贵超, 黎明, 韦雪洁. 旅行商问题(TSP)的几种求解方法[J]. 计算机仿真, 2006, 23(8):153-157. [7]  徐伯庆, 宣国荣. 中国旅行商问题的二叉树描述及其求解[J]. 模式识别与人工智能, 2000, 13(2):222-103. [8]  郭靖扬. 旅行商问题概述[J]. 大众科技, 2006(8):229-230. [9] 小蜜蜂破解数学大难题 或有助改善交通规划——中新网 .中新网 [引用日期2022-03-21]