CUCKOO SEARCH ALGORITHM FOR THE VEHICLE ROUTING PROBLEM WITH BACKHAULS AND TIME WINDOWS

A Vehicle Routing Problem with Backhauls and Time Windows (VRPBTW) involves two different subsets of customers known as linehauls and backhauls. The demands of the linehauls must be delivered before the backhaul pickups. The total demands of customers must not exceed a vehicle’s capacity, and the time that a vehicle arrives at every customer must be within the required time windows. In this study, we present a cuckoo search (CS) algorithm, which is inspired from aggressive breeding behavior of cuckoo birds to solve this problem. Moreover, we proposed the nearest neighbor with roulette wheel selection method (NNRW) as an initial solution algorithm. The proposed method was tested on a set of benchmark instances. The results indicated that NNRW gave equal or better solutions than the improved nearest neighbor algorithm (INN). Furthermore, CS algorithm was compared with other methods from existing studies. Computational results show that our algorithm gave equivalent solutions to or better solutions than the best known solutions for the majority of small and medium-size instances. Hence, it is a competitive method for solving small and medium size VRPBTW problems. ปญหาการจดการเสนทางเดนรถโดยมขอจำกดดานรถเทยวกลบและตารางเวลานนเกยวของกบกลมลกคาสองประเภท ไดแก ลกคาเทยวไป และลกคาเทยวกลบ โดยเราจะตองนำสนคาไปสงใหกบลกคาเทยวไปกอนทจะรบสนคาจากลกคาเทยวกลบเสมอ ทงนปรมาณสนคาทบรรทกไปนนจะตองไมเกนความจของรถ และสงสนคาภายในกรอบเวลาทลกคาสะดวกอกดวย ในการศกษานเราไดนำเสนอขนตอนวธการคนหาคำตอบเลยนแบบพฤตกรรมของนกกาเหวา ซงไดรบแรงบนดาลใจมาจากพฤตกรรมการสบพนธทกาวราวของนกกาเหวาเพอแกปญหาน โดยเราไดนำเสนอขนตอนวธการเลอกคำตอบทใกลทสดดวยวงลอรเลตต (roulette wheel) สำหรบการสรางคำตอบเรมตน และไดทดสอบขนตอนวธดงกลาวกบตวอยางทใชเปรยบเทยบประสทธภาพ ผลการศกษาพบวา ขนตอนวธการเลอกคำตอบทใกลทสดดวยวงลอรเลตตไดคำตอบเทยบเทาหรอดกวาการคนหาคำตอบดวยวธการเลอกคำตอบทใกลทสดทปรบปรงแลว นอกจากนเรายงไดทำการเปรยบเทยบขนตอนวธการคนหาคำตอบเลยนแบบพฤตกรรมของนกกาเหวากบวธอนๆ ทรวบรวมมาจากงานวจยตางๆ จนถงปจจบน พบวาในสวนใหญของปญหาทมขนาดเลกและขนาดกลางขนตอนวธการคนหาคำตอบเลยนแบบพฤตกรรมของนกกาเหวาสามารถพบคำตอบทเทยบเทาหรอดกวาคำตอบทดทสดเทาทเคยพบมา ดงนนขนตอนวธนจงเปนอกทางเลอกหนงทดในการหาคำตอบของปญหานทมขนาดเลกและขนาดกลาง