Int ern at i onal  Journ al of Ele ctrical  an d  Co mput er  En gin eeri ng   (IJ E C E)   Vo l. 8 ,  No. 6 ,  D ece m ber 201 8 , pp.  5351 ~ 53 58   IS S N:  20 88 - 8708 ,  DOI: 10 .11 591/ ijece . v 8 i 6 . pp 5351 - 53 58     5351       Journ al h om e page :  http: // ia es core .c om/ journa ls /i ndex. ph p/IJECE   HOPX  Crosso ver Op erator for  the  Fi xed Charg e  L og i sti c  Model   wi th Prior ity Bas ed  Encodi ng       Ah med  La hjo uj i E l   Idrissi 1 ,  C h ak ir  T ajani 2   Mohame d Sabb an e 3     1,3 Facul t y   of  Sci enc e   Mekne s,   M oulay   Ism ai l   Uni ver sit y ,   Morocc o     2 Pol y disc ipl in ar y   fac u lty   of  L arache ,   Abdelmal ek Essaa di  Univ ersi t y ,   Moroc co       Art ic le  In f o     ABSTR A CT   Art ic le  history:   Re cei ved   Ma r 10 , 201 8   Re vised  Ju l   25,  2018   Accepte d  Aug 10 , 201 8       In  thi s  pape r ,   w e  are   intere sted  to  an  importan t  Logi stic   p roblem   m odel ised  us  opti m iz ation   proble m .   It  is  the   fix ed  ch ar ge  tra nsport at io n  proble m   (FCTP )  where   the   ai m   is  to  fin d  the   opti m al   so lut ion  which  m i nimize s  th e   obje c ti ve  func tion  cont ai n ig  two  cos ts,  var ia b l e  costs  proportional  to  the  amount  shipped  and  fixe d  cost   reg ard le ss   of  the   quant ity   t ran sported.   To   solve  thi s  kind  of  proble m ,   m et ahe urist ic s  and  evol uti on ar y   m et hods  should   be  app li ed .   G e net i c  a lgori thms   (GA s)  see m   t o  be  on e  of   such  hopef u l   a pproa ch es  whi ch  is  base d   bot h  on  proba bi li t y   op era to rs  (Cross over   and   m uta ti on)  r esponsible   for   widen  the   solu t ion  spac e.  Th e  diff ere n t   cha ra cteri sti cs  of  those  oper at o rs  infl uence  on  the   per form an ce   and  t h e   qual ity   of  the   ge net i c  al gor it hm .   In  orde r  to  im prove   the   per fo rm anc e  of  th e   GA   to  solve  the   FC TP,   we  propo se  a  new  ada pted  cro ss over   oper at or  called   HO PX  with  the   priori t y - b ase d  e ncodi ng  b y   h y br idi zi ng  the   ch aract er isti c s   of   the   two  m ost  pe rform ent   oper at o rs,  the  Order   Cr oss over   (OX )  an d  Pos it ion - base d  cro ss over   (PX ).   Nu m eri ca l  result s  are   p rese nte d  and  di scuss ed  for   seve ral   insta nc e s  show ing  the   per form anc e  of   the   dev el oped  appr oac h  to   obta in  opt imal  soluti on  in  red u c ed  ti m e  in  compari son  to  GA s   wi th  other   cro ss over   oper ators .   Ke yw or d:   Gen et ic  al gorithm   Lo gisti c  m od el   Pr io rity  b ase d enco ding   Transp or ta ti on  pro blem   Copyright   ©   201 8 Instit ute of   Ad v ance d  Engi ne eri ng  and  Sc ie n ce .    Al l   rights re serv ed .   Corres pond in g  Aut h or :   Ah m ed  La hjou j i El   I dri ssi ,    Dep a rtem ent o f  Ma them at ic s,   Faculty  of S ci e nce Me kn es ,  Mor occo.   Em a il :  idrissil a @g m ai l. co m       1.   INTROD U CTION   Lo gisti c  m od el   are  t he  m os t  im po rtant  pro bl e m   that  nee d  t o  be  op ti m iz ed  f or   t he  sm oo t h  op e rati on   of   the  e ntire  s upply  chain  [1] .  It  determ ines  the  num ber   and   ty pe  of   pl ants,  wa re house s  and   distrib utio n  centers  ( DCs)  to  be  us e d.   It  al so   est ablishes  distrib ution   c ha nn el s  a nd   the  qu a ntit y  of   pro du ct s  to  be  s hi pp e d  from   su pp li er s  for  eac h  cu stom er.  Log ist ic   m od el   co ve r s   a  wi de  ra ng e  of  f or m ulati on s  f ro m   l inea r   determ inist ic   m od el s to  no nlinear s t och a sti c com plexes o nes.    Fo r  t he  first  f orm ulati on   cal led   li near   lo gisti c  m od el   prob le m   or   li ner   tran sp ort at ion   pro bl e m .  It  is  a   netw ork  opti m iz at ion   pro ble m   intro duce d  by   Hitc hco c k  [ 2]   wh ic h  c on si st s  to  m ini m iz e  t he  total   cost  in   order  to  trans port  ho m og eneous  pr oducts  f ro m   sever al   s ources  to  seve ral  de posit s  sat isfyi ng   the  lim i ts  of   su pply   and  dem and .   This  m od el   can  be  fin d  in  in dustry,   plan ning,   co m m un ic at ion   netw ork,  sche du li ng ,   trans portat ion   a nd   at tri bu ti on .  Seve ral  searc h  at ta cks  the  li near   lo gisti cs  m od el s   wh ic h  can  be  s olv e d  by  th e   si m plex  m et hod  intr oduce d  by   Geo r ge  D ant zi g  in  1947  [ 3] .  Also,  it   can  be   so lve d  by  ap pro xim a ti on   m et hods   su c h us  the  m e thod  of Russell  and the  m et ho d of V ogel  [4 ] ,   [ 5].    The  sec ond  f orm ula ti on ,  wh ic h  is  the   ob j ect ive  of   t his  stu dy ,   is  the  fi xe d  charge  l og ist ic   m od el .  Th e   li te ratur e  ar ound   t his  first  ca se  extensi on   is   ver y  ric h.   Hir sch  an d  Dan zi g  in  [ 6]  was  t he   first  to  f or m ulate   the  FCTP   us   e xten sion   of   the  li ne r  l og ist ic   m od el .  Ma ny  pr act ic al   transpor ta ti on   a nd   distrib ut ion   pro blem s,  su c h  as  the  m ini mu m   cost  netw ork  fl ow   (tra nsshipm ent)  pr ob le m   with  a  fixe d - c harge  for  lo gisti cs,  can  be   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
      IS S N : 2088 - 87 08   In t J  Elec & C om p  Eng ,   V ol.  8 , No.  6 ,  Decem ber   201 8   :   535 1   -   5358   5352   form ulate d  as  fixe d - c harge  l og ist ic   m od el .   For  insta nce,   a  fixe d  c os t  m ay   be  inc urr ed  f or  each   shi pm ent   betwee n  a   gi ve n  plant  a nd  a  giv e n  cust om er  an d  a  fac il ity  of   a   plan t  m ay   resu lt   in  a  fixe d  am ount  on  inv est m ent.  Th e  FCTP  ta kes   these  fi xed c ha rg e  i nto   acc ou nt,  s o  that  the  TP  can  be  c on sidere d  as  a n  FCTP  with e qu al   fixe d  c os ts  of ze r o for all  ro uts.   Ba la insk i  in  1961  m od ifie d  the  FCTP  to  a  li near   intege r  pro blem   [7 ] ;  he  ob se rv e d  tha t  there  is  an   op ti m al   so luti on   for  the   m od if ie d  ve rsion  of  FCTP.  A dlak ha   in  [8 ]   pro po s ed  a  m et ho d  w hich  c onsist s  of  tw o  par ts;   it   gets  th e  best  i niti al   so luti on  in  t he  fir st  par t   an d  us e s  te ch niques  t o  im pr ov e   this  s olu ti on  a nd  to   chec k  it s o ptim ality .    The  ge netic   al gorithm   (G A )  is  an  e vo l utio nar y  al gorithm   that  re pr e sent s  a  fam ou s  m et aheurist ic   pro po se d  by  Jhon  Holl and  in 1 97 5  [ 9]  w hich   is  insp ire d  by b io lo gical   m ec han ism s  su ch  a s  Me nd el ' s  la w s  an d  the  theo ry  of   e vo l ution   pro posed  by  Cha rles  Dar wi n.   It  us e s  the  sa m e  vo cabu la ry  as  in  bio log y  an d  cl assic a l   gen et ic s; s o we  sp ea k of ge ne, ch ro m os om e, p op ulati on   [ 10] - [13 ] .    The  ge netic   al gorithm   has  be en  us e d  t o  s ol ve  m any  com bin at or ia l  pro ble m s  includi ng  FCTP   [14] .  Its  m ai n  adv a ntage  is  th at   it   al lows   a  good   c om bin at io n  bet wee n  the   exp l oitat ion   of   s olu ti on s  a nd   t he   exp l or at io n  of   the  resea rch  sp ace.   T his  is   est ablishe d  a s  a  functi on  of  the   GA  pa ra m et ers  res pect ively .  Howe ver,  it s  disad va ntage  li es  in  two  po i nts;  a  com pu ta ti on al   tim e  lar ge  e nough  to   be  able  to  co nv e r ge   towa rd s  the  optim a l  so luti on   and   the  c onvergen ce  that  is  a  big   pro blem   fo r  G As .  In   a ddit ion ,  the  different   char act e risti cs  of   the  ge netic   op e rato r s  in fluen ce  on  the  perform ance  and   t he  qual it y  of   the  GA .  F or   this   reason  a nd  in  order  to  im pr ove  the   pe rfor m ance  of   t he  G A  to  so l ve  the   FCTP,  we  pr opos e  a   ne w  a dap te d  cro ss over   oper at or   cal le d  H O PX   with  t he  pr iority - base d  e nc od i ng  by  hybr idizi ng   t he  c ha ra ct erist ic   of  th e  two  m os t per f or m e nt ope rators, t he  Ord e r  Cr os s over  (OX )  a nd P os it ion - ba sed  c ro ss over  ( P X ).     This  pa per  is  orga nized   as  f ollow s:  The   sec ond   sect io n  give s  an   ove rv ie w   of  th e  f orm ula ti on   of  the   fixe d  cha r ge  l og ist ic   m od el .  The  thi rd   pa rt  pr ese nts  the   G A  as  a  m et ho d  of  res olu ti on  and  these   para m et ers   wh ic h  ha ve  inf luence d  the  qu al it y  of   the  resu lt s.  In   a ddit ion   to  the  pr opose d  hybri d  c ro s so ve r  ope rato r  cal le d  HOPX .  Th e  f ourt h  sect io n  de al s  with  the  de velo pm ent  and  i m ple m entat io n  of  th e  G A  w it h  the  ne w  operato r   wh e re   se veral   nu m erical  resu lt s  ar e  pr ese nted   sh owin g  his   pe rfor m ance  in  co m par ison    with  var ia nts oper at or s .       2.   LOGISTI CS   MO DEL DE S C RI PTIO N A ND FO R MU L AT IO N   Lo gisti c  is  a  profo und  facto r  on  the   ad de d  va lue  of   each   business .  E xam i n es  eac h  of  thi s  act ivit y  is   done  at   seve ral   le vels:  log ist ic   eng i neer i ng,  te chn ic al   pu blica ti on s,  proc ur e m ent...   S ugges ts  to  each  el em ent  a   separ at e  res pons ibil it y  towa r ds   t he  produc t  arr ive d  at   the  c us tom er  or  the  c onsum er  in  the   c om plex     netw ork [1 5 ] .    C on si der i ng   t he   fo ll owin g  gr a ph   G  =  ( N,  A) ,   wh ic h  co ns ist s   of   a  finite   set   of   nodes  N  =  { 1,2,  .  .  .  , n}   and   a  set   of  directed  a rcs  A  =  {(i ,  j) ,  ( k,  l ) ,   .  .  .  ,  ( s,  t )} ,  wh ic h  j oi ns   pa irs  of  no des  in   N .  It  is  gra phic al ly  il lustrate d  in  Fi gure  1.           Figure  1. Tra nsporta ti on p la n        Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec & C om p  Eng   IS S N:  20 88 - 8708       HO P X Cr os s ov er Oper ato r  for  t he  Fix ed  C ha r ge   Logist ic   Mo del wi th Pri or it y  ...  ( Ah me d  L ahjo uji E l   I dr issi )   5353   2.1.   Fixe d - ch arg e  Lo gistic  Model   The  FCTP  is   m uch   m or e  diff ic ult  to  sol ve  due   to  t he   prese nce  of  fixe d  c os ts,   wh ic h  ca us e   disco ntin uiti es  in  the  ob j ect iv e  functi on.  I n  the  fixe d - cha r ge   log ist ic   m odel ,  two  ty pes  of  costs  ar e  c on sidere d   si m ultaneou sly   w hen  the  best  course  of  act io n  is  sel ect e d:  ( 1)  va riable  c ost s  pro portio nal  to  the   act ivit y  le vel;   and   (2)  fixe d  costs.  The  F CTP  seeks  th e  determ inati o n  of  a  m ini m um   cost  transp ort at ion   plan   fo r  a   ho m og e neous   com m od it y  fr om   a  nu m ber   of   pla nts  to   a  num ber   of  cust om ers.   It  re qu i r es  the  sp eci ficat ion   of  the  le vel  of   s upply  at   each  pl ant,  the  am ou nt  of   dem and   at   each  custo m er,  and   the  t ran s portat io n  cost  an d  fixe d  cost  fro m   each  plant  t o  each  cust ome r.   The  go al   is  to  al locat e  the  su p ply  avail abl e  at   each  plant  so   as  to   op ti m iz e  a  crit erion  w hile  s at isfyi ng   the   dem and   at   ea ch  c us tom er.  The  usual   ob je ct ive  f un ct io n  is  to  m ini m iz e  the  total   var ia ble  cost  an d  fi xed   c os ts  f ro m   the  al locat ion .  It  is  one  of  the  si m plest  co m bin at or ia l  pro blem s  inv ol vin g  c onstrai nts.  T h e   fi xedchar ge  lo gisti c  m od el   with  I   pla nts  an d  J   custom ers  can  be   form ulate d  as foll ows:     Mi n   Z = ∑ ∑ (   +     ) = 1 = 1   (1)     ∑ = 1 =         = 1 , 2 , … . ,   (2)     ∑  = 1 =         = 1 , 2 , … .   (3)      ≥ 0         = 1 , 2 , … ,    = 1 , 2 , … ,        = 0                 = 0        = 1                 > 0       x ij   : U nknow n qu a ntit y t o be t ran s porte d  f r om  so ur ce  i   to  dest inati on   j ;   c ij   : Varia ble tr ans portat ion   co st from  so urce  i t o  de sti nation  j ;   f ij    : Fixe d  tra nsporta ti on co st   associat ed wit h r oad  ( i,j) ;   y ij   : A bina ry va riable  wh ic h  i s  1  if    x ij > 0    an d     0 i f  x ij = 0 ;   S i   :  Am ou nt  of   su pply  at s ourc e  i ;   D j   :  Am ou nt  of d em and  at  des ti nation  j .       3.   PRIORIT Y - B AS ED  GE NETIC  ALGO RI THM F OR  FI X E D CH A RGE   LOGISTI C MO DEL   In   orde r  to  a pp ly   the  gen et ic   a lgorit hm   (G A),   it   is  necessary   to  ch os e  a nd  a dap ta te   the  re presentat io n   m et ho d  f or   t he   so l ution  of  t he   pro blem .  Th ere  are   se ver al   m e tho ds  of   re pr ese ntati on  th at   are  us e d  to   so lve  log ist ic s  m od el s  us in g  GA ,  t her e  is  t he  m a trix  re pr e senta ti on   [ 1 5 ] ,  re pr esentat ion  by  t he  nu m ber   of   prüf e r   [1 6 ] ,  an d  th ere   is  al so   the  pr i or it y  base d    re pr ese ntati on  w hich  is  a  new   and   m or e  a dapt ed  f or   e nc od i ng   a nd   decodin g  t he  log ist ic s  m od el s.  It  is  fir st  use d  by  Ge n  an d  Alti par m ak  [1 7 ]   to  co de  a nd   decode  a  t wo - sta ge   trans port  pro bl e m .  Then ,  th e  GA   co ns ist s  to  sever al   s te ps :  I niti al iz at ion   proces ses   (G ene rati on  of   an  p o pula ti on   of   so luti ons),     evaluati on,    sel ect ion ,    crosso ver   an d  m utati on   ope rator s  to  create   a  new    popula ti on   of s olu ti ons.     3.1.  En co ding   chrom osome   Fo r  t he  pri ori ty   based   repres entat ion ,  t he  s olu ti on  (c hrom os om e)  is  repr esented  by  an  i nteg ral  chai n  of   le ng t h  eq ual ing   the  num ber   of   s ources  plus  the  num ber   of  cl i ents.  Eac h  gen e  i n  this  c hrom os om e  ind ic at es  the ide ntific at ion o f  a  no de  ( num ber ).   In this  represe ntati on ,  a  ge ne i n  a c hrom os om e con ta ins  tw o  ty pes  of in f orm at ion :   a)   The p os it ion   of  a g e ne  t o rep r esent the  no des  ( s ource /  destinat ion)   b)   The  value  of   a  gen e   w hich   represe nts  th e  pr i or it y  of   t he  no de  f or  the  co ns tr uctio n  of  a     trans port tree.   A  ch r om os ome   co ns ist s  of  th e  pr i or it ie s  of  s ources  a nd  de posit s  to  ob ta in  a  trans port  tree ,  it s  le ng t h  is equ al  to  the t otal nu m ber  of  so urces  m   an d deposit s  n , ie.  ( m+ n) .   Each c hrom os om e ca n  be reco ns tr uc te d  in  a ra ndom  w ay  an d t he re is  no  need f or a c orr ect ion  al gorith m  after  the g e ne rati on of a  po pu la ti on  [18].     3 . 2 .  Sele ctio n  an d  evalu at i on met hod   Sele ct ion   a nd  evaluati on  a re  gen et ic   proces ses  to   eval uate  pro duct   s olu ti on s   a nd  com pa re  them   wit h  existi ng  ch r omoso m es  in  ord er  to   ch oose  t he  best  to   pre serv e   them   in  m e m or y.  The r efore;  the   eval uation  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
      IS S N : 2088 - 87 08   In t J  Elec & C om p  Eng ,   V ol.  8 , No.  6 ,  Decem ber   201 8   :   535 1   -   5358   5354   functi on  will   s el ect   or   r ef us e  an  in div i du al   t o  retai n  only   tho s e  in div id ua ls  with  the  best   cost  acc ordin g  to  the   current  po pu l a ti on .  I n  pract ic e  there  are  sev eral  ty pes  of   s el ect ion   ap plied  in  ge netic   al gorithm s,  especial ly  we  em plo y  the  el it ist   m echan ism ;  In   fact,  t he   best  s olu ti on  of  the  c urren t  popula ti on  is  sel ect ed  an d  pr es erve d  in m e m or y [1 9] .           Figure  2 .  Pr i or i ty - based  ch r om os o m es and  t ran s portat io n  tr ees       3 . 3 .  Adap ted mut at i on   Muta ti on   op e r at or   op e rates  by   exch a ngin g  i nfor m at ion   wit hin   a  c hrom os om e.  Howev e r ,  instea d  of  us in g  this  op e r at or   betwee n  two  pa ren ts,  we   us e  betwee n  two  se gm ents  of  a  pa ren t.   W e  hav e  c hose n  a  sw a p  m uta ti on   ope r at or   that  is  pr opos es   by  (Mic halewicz ,  19 92)  wh ic h  perm utes  the  values  of   t wo  ra ndom l y  sel ect ed  posit ion s   f or  eac h  c hrom os om e  to  re du ce   the  risk  of  re pro du c ing   a   ch r om os om e  with  the  sam e   so luti on  [20],  [ 21 ] .  Th e  pr oce dure  of swa p  m uta ti on  i ll us tr at ed  bel ow wo rk s  as  fo ll ows:   Proced ure  of   t he SW AP  mutat i on                       Figure  3 .  Ex a m ple o f  the  S WAP m utati on   operat or       3 . 4 .  Pro po se d  cross ov er  ope rator  fo r  F CTP   The  c ro ss over  op e rato rs  a re   ge netic   process es.  They  w ork   on  tw o  dif fe re nt  pa ren ts  (chr om os om es)  by  com bin ing   t he  cha racteri sti cs  of   the  tw o  c hrom os om es,  t hey  consi st  in  app ly in g  proce dures  with  a  ce rtai n  pro bab il it y  cal le d  the  c ro s sover  rate  [P c   ∈   ( 0  ,  1) ]   on   t he  in div id uals  sel ec te d  to  giv e  bir th  to  on e   or  m ore   (u s ually   tw o)   offsprin g.  I n  t his  c on te xt,  i n  order  to   am eli or at e  t he  perf orm ance  of  the   GA  to   so l ve  t he   fixe d  charge  lo gisti c  m od el ,  we  ha ve  ch os e n  the  t wo   m or e  pe f orm ante  cro ss ov er  operat or s  (OX  an d  P X)   fo ll ow i ng  a  com par at i ve  stud y  car ried   ou t  f or  seve r al   on es  [18].  The n,   w e  pro po s ed  a n  hy bri dizat ion   of  th is  tw o  In put       :   One  pa rent   Step  1      :   Se lect t ow  element   at  ra ndom   Step  2      :   Swap  t he  e le men t  on   th ese   posit ions   Ou tput  :  One  of f spr ing   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec & C om p  Eng   IS S N:  20 88 - 8708       HO P X Cr os s ov er Oper ato r  for  t he  Fix ed  C ha r ge   Logist ic   Mo del wi th Pri or it y  ...  ( Ah me d  L ahjo uji E l   I dr issi )   5355   op e rato rs  by  hi gh li ghti ng  the   char act e risti cs  of  each   of  t hem .  The   pr oc edure  of  the  pro po se d  oper at or   is   pr ese nted  b el l ow a nd the  Fig ure  4.  il lustrate  t he  proce dure  as   an  ex am ple.     Proced ure  of   t he HO P X   ope rator   :                                 Figure  4 .  Ex a m ple o f  the  H OPX  op e rato r       4.   COMP UTAT IONAL  RES ULT S   The  m ai n  ob j e ct ives  of   t his  work   a re  to  im pro ve  the  be ha vior  of  the  ge ne ti c  al go rithm   with  res pec t   to  the  c r os s ov e r  ope rato rs  bec ause  t hey  ha ve   an  i nf l uen ce   on  the   qual it y  and  pe rfo rm ance  of  these   al go rithm s   and   to  est a blish  to  w hat  ex te nt  the  propo sed  al g or it hm  so lves  the  di ff e ren t  ty pes  of   lo gisti c  pro blem s   com par ed  t o  th e already  us e d m et ho ds.    In   this  sect io n,  we  ha ve  ap plied  the  de velo pe d  H OPX  oper at or   to  L og ist i c  m od el   with  f ixed  c os t  in   order  to  c om par e  the   res ults  with  th os e   obt ai ned   us i ng  ot her  ada pted   op erators  nam ely   OPEX,   OX ,   PX .   In  this   stud y,  we   hav e  ch os e n  six  instances  4x5,  5x10,  10x10,  10x2 0,   20 x30,   30x50  al r eady  us ed  in  s ever a l   arti cl es  [22],  knowin g  t hat  th e  optim al   so luti on   is  know n  f or   sm all  instances.  T her e fore,   we  ha ve  cha nged   th e   gen e ti c  al gorit hm   par a m et ers,   su c h  as  the  num ber   of   it erat ion s  to  see  t he  influ e nce  of  th e  la tt er  on   the  resu lt s   and on t he qu al it y of  the  so l ution s . T his al gor it h m  is cod e d  i n  J AVA  la ngua ge  in  the  Net Be ans 8. 0.2 ID E.    Table  1.   pr ese nts  the  sim ulatio n  res ults  obta ined  f ro m   20   tim es  by  the  ge netic   al go rit hm   based   on  each  op e rato r  us e d  to   so l ve  t he  lo gisti c  pr oble m   with  fixe d  c os t.  For  the   res ults  dis play ed  in  t his  ta bl e,  w e   no ti ce  that  the  gen et ic   al gorithm   with  the  HO P X  operat or   al lowed   ob ta i ni ng   the  op ti m a l  so luti on   known  for   sm a ll   instances  as  G As  with  oth er   cr os s over  operat or s .   H ow e ver,  f or   la rg e r  insta nc es  a  bette r   optim al  so luti on is ac hi eved with  an i m pr ov em ent in co m pu ta ti on  ti m e. I ndee d,   for  sm all instances,  4* 5  a nd 5 * 10, t he   ob ta ine d  res ults  show   that  GA  with   al l  cro ss over   ope ra tors  us e d  al lo w  to   obta in  t he  best  c hrom os om e   sat isfyi ng   t he  op ti m al   so luti on .  H ow e ve r,   for  pr ob le m s  with  la r ge  siz e,   w it h  the  pro po se d  c ro ss over   op erat or   HOPX ,  w e  are   optim iz ing   th e  obj ect ive   f un ct ion   with  a  sl igh t  pr e ci sio n  in  te rm s  of   op t i m al   so luti on .   The n,  the  la tt er  is  m or e  a dvanta ge ou s  t o  the  le ve l  of   nu m ber   of   it erati ons  w it h  a  reduce d  execu ti on  ti m e .  This  m eans  that  H O PX   is  m or e  ap pro pr ia te   tha n  oth e r  ope rators   that  ha ve  al re ady  us e d  to  sol ve  the  fi xed  c harge  lo gisti c m od el   see Fig ur e  5 .   a nd Fig ure  6.   In put:   Tow   parent s;   Step   1   : S elec t   1/ 3    subs tring  fro m one   paren t  at   random ;   Step  2   : S elec t   1/ 4    subs tring  and   1/4  of   set   of  posi ti ons f rom   sam e par ent   at   random .   Step  3  :   Produc e   a  proto - ch il d   by   copying   the   nod es  on  th ese   posi t ions i nto   the c or res ponding  posit ions  of  it;   Step  4   :   Del ete  t he  nodes  wh ic h   are  already  sel e ct ed   from t h e  se c ond  parent;     The  result ed  seq uenc e   of   nodes c ontai ns  th e  node s of   th e  proto - ch il d  n ee ds;   Step  5   :   P lac e   th e  nodes into   the  unfi x ed  posit ions o f the   proto - chil d  from l e ft to  rig ht  ac cording  to   t he  order of   th e  se qu enc e   to   produce   one  of fspring;   Ou tput:   Tow   offs pring.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
      IS S N : 2088 - 87 08   In t J  Elec & C om p  Eng ,   V ol.  8 , No.  6 ,  Decem ber   201 8   :   535 1   -   5358   5356   It  shou l d  be  no te d  that  the g e netic   al gorithm   with  the d evel op e d  c ro s sover   op e rato r  is  al so   ap plied  t o  the  li near   lo gi sti c  m od el   wh ic h  al so   s ho ws  it s  perfor m ance  with  r espect  to  the   GA s  with  th e  oth er    m entioned  op e rators.       Table  1.  Best  a nd av e ra ge  re s ults by  dif fer e nt  o pe rato r for t he  te st  prob le m s o f  Fixe d - c ha rg e  Logist ic   Mod el   Prob le m   Para m eter     OPEX     OX     PX     HOPX   Size  m  x n   Po p size   Maxg en     Bes t   Av rg     Bes t   Av rg     Bes t   Av rg     Bes t   Av rg   4x5   20   300     9291   9291     9291   9291     9291   9291     9291   9291     30   500     9291   9291     9291   9291     9291   9291     9291   9291   5x10   20   300     1 2 7 1 8   1 2 7 5 1     1 2 7 1 8   1 2 7 5 1     1 2 7 1 8   1 2 7 5 1     1 2 7 1 8   1 2 7 1 8     30   500     1 2 7 1 8   1 2 7 3 4     1 2 7 1 8   1 2 7 3 4     1 2 7 1 8   1 2 7 3 4     1 2 7 1 8   1 2 7 1 8   1 0 x 1 0   20   500     1 3 9 8 7   1 4 0 7 4     1 3 9 8 7   1 4 1 3 9     1 4 0 6 5   1 4 1 3 3     1 3 9 8 7   1 4 0 4 7     30   700     1 3 9 3 4   1 4 0 7 4     1 3 9 8 7   1 4 0 7 4     1 3 9 3 4   1 4 0 6 5     1 3 9 3 4   1 3 9 8 7   1 0 x 2 0   20   500     2 2 2 5 8   2 2 4 8 4     2 2 3 7 6   2 2 5 3 1     2 2 1 9 8   2 2 8 3 4     2 2 1 5 0   2 2 2 5 8     30   700     2 2 0 9 5   2 2 4 8 4     2 2 0 9 5   2 2 1 9 8     2 2 0 9 5   2 2 5 3 2     2 2 0 9 5   2 2 1 9 8   2 0 x 3 0   20   500     3 2 8 4 0   3 4 1 1 9     3 3 1 9 2   3 4 5 8 1     3 2 6 8 3   3 4 4 1 4     3 2 4 9 2   3 3 1 4 2     30   700     3 2 5 2 6   3 3 9 1 7     3 3 9 1 7   3 3 2 3 6     3 2 4 9 2   3 3 2 3 4     3 2 4 7 1   3 2 9 3 6   3 0 x 5 0   20   700     5 5 6 1 1   5 6 3 9 9     5 6 3 9 9   5 6 7 0 5     5 5 4 5 0   5 6 0 0 7     5 5 2 6 9   5 5 4 5 0     30   1000     5 5 1 4 3   5 5 9 1 2     5 5 9 1 2   5 5 9 1 2     5 5 1 0 6   5 5 4 0 7     5 4 1 1 4   5 5 1 0 6           Figure  5 .  Aver age c om pu ta ti on  ti m e fo r dif fe ren t  operato rs f or  fixe d  c ha rg e   Lo gisti c Mo de l s       Table  2.  gi ves   the  best  c hrom os om e  for  the  diff e re nt  insta nces  wh ic h  re present  the  so l ut ion   f or   t he  fixe d  c harge l ogist ic  p r oble m .       Table  2 . Best c hrom os om e fo r  the test   prob le m s   Ins tan ce   Bes t chro m o so m e   4x5   1  6 8  2 4  3 9  7 5   5x10   1 1  1 7  3 1 3  14  2 5   6  12  4 1 0  9 1 5  8   1 0 x 1 0   8  5 1 4  12  19  2 1  6  1 5  20  9 1 0  7 1 1  3 1 6  4 1 3  18  1 7   1 0 x 2 0   2 4  5 2 1  10  9 1 7  13  1 9  12  6 2 9  1 2 8  3  1 8  20  15  4 7  1 1   2 5  23  26  2 7  16  30   2 2  2 8  14   2 0 x 3 0   5  4 2  13  31  3 3  30  2 3  41  48  9 2 7  5 0  11  2 9  40  16  20  2 5   3  22  28  43  3 2  44  3 8  6 2 6  37  49  2 2 4  36  7 1 8  35  1 4  8  1  46  34  17  1 0  15  4  12  21  45  39  4 7  19   3 0 x 5 0   5 9  50  66  4 7  8 2 9  2  51  74  56  35  6 5  27  5  28  68  25  21   1 9  40  38  7 6  53  46   7 1  42  14  5 5  61  7 4 1  22  6 1 3  72  3 6   1 5  11   3 3  7 9  57  4 4 9  30  43  73  6 0  52  4 4  58  26  48  6 4   2 3  9 7 5  20  6 7  24  7 0  32  3 6 2  39  1 0  45  5 4  12  17  78  1 6   1  69  63  77  1 8  34  3 7  80  31   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec & C om p  Eng   IS S N:  20 88 - 8708       HO P X Cr os s ov er Oper ato r  for  t he  Fix ed  C ha r ge   Logist ic   Mo del wi th Pri or it y  ...  ( Ah me d  L ahjo uji E l   I dr issi )   5357       Figure  6 .    Op ti m u m   so luti on   with  diff e re nt  cro ss over   ope r at or s   OPEX , OX,   PX,  HOPX   with  diff e re nt   instances  f or   fi xed cha r ge  L ogist ic  Mod el s         5.   CONCL US I O N   In  this  w ork,   we  a re  inte res te d  in   so l ving   log ist ic s   m odel s  w hich  a re   cl assifi ed   as  NP - c om plet  com bin at or ia l  pro blem   ca ll ed  fixe d  cha rg e  t ran s portat io n  pro blem   (F CTP) .  Its   reso l utio n  by  exact  m et h od s  i s   ver y  diff ic ult,  conseq ue ntly   t he  m et aheu risti cs  can  be   ex pl oited   su c h  us   gen et ic   al go rithm s.  Then ,  w e  are   interest ed   in  i m pr ov in g  t he  perform ance  of  G A s   th rou gh  the  c rosso ve r  op e rato r  t hat  ha s  a  gr eat   e ff e ct .  A fte r   pr ese ntin g  a  com par ison   with  three  c ro s s over   op e rato rs  ( OX,  OPEX ,  and   P X )  ada pted  to  our  pro ble m   wit h  pr i or it y  base b  encodin g ,   we   pro po se d  a  ne w  hybr i d  op e r at or   with  the   two  operat or s   OX  an d  P X  t hat  we   cal le d  (HOP X ).   Nu m erical   resu lt s   was  de velo ped  sup portin g  the  c on cl us io n  that  the  pr opos e d  HOPX   op e rato r  is   m or e   ef fici ent   t han  the   ot her  pr ese nted opera tors  ei ther   f or   the  optim al   so luti on  le vel  or  the   execu ti on ti m e , es pecial ly  f or large r  in sta nce s.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
      IS S N : 2088 - 87 08   In t J  Elec & C om p  Eng ,   V ol.  8 , No.  6 ,  Decem ber   201 8   :   535 1   -   5358   5358   REFERE NCE S    [1]   N.  Bal aji  and  N.  Jawaha r,   "A   si m ula te d  anneal i ng  al gorit hm   for  a  two - stage   fixed  cha rge   distri bu ti on  proble m   of  a   suppl y   chain",  I nte rnational   Jou rnal  of  Operat io nal  R ese arch ,   pp .   192   -   215 ,   201 0.   [2]   F.  L.   Hitc hco c k,   "The   distri b uti on  of  a  produc t  from   seve ra l  source s  to  num ero us  loc al i ti es” ,   Journal  of   Mathe mati cal   P hysic s,  pp .   224   -   230,   1941 .   [3]   A.  R.   Fergusan  and  G.  B.   Dantzig,   "The   a ll oc at i on  of  ai rcr aft s  to   route s:  An  exa m ple   of  li nea r  pr ogra m m ing  und er   unce rt ai n  d eman d".  Manage men t   Scienc e.  vol  3 ,   pp.   43 - 7 3 ,   1956 .   [4]   E.   J.  Russ ell,   " Ext ension  of  D ant z ig’s  Algorithm   to  Finding  an  Initial   N ea r Optimal  Basis  f or  Tra nsporta ti o n  Problem" ,   Operations  R ese arch ,   vol  17 ,   pp .   187 -   191,   1961.   [5]   N.  V.  R ei nf el d  a nd  W .   R.   Vogel ,   "M at hemati c al Programm ing",   P renti c e - Hall ,   En gle wood Cl iffs,   N.  1958.   [6]   W .   M.  Hirsch,   G.  B.   Dantz ig ,   "The   fixe d  ch arg e  proble m ",  Nava l  Resea r ch  Log isti cs  Quart er l y ,   vol  15,   pp.   413 - 424,   1968 .   [7]   M.  L .   Ba li nski ,   " Fixed  cost   tr ansporta ti on   probl e m s" ,   Naval   R ese arch  Logis ti c   Quar te rly, v o l. 8, ( 1961) ,   pp.   41 – 54 .   [8]   V.  Adlakha   and  K.  Kow al ski,  "A   sim ple   heur isti c   for  solving  s m al l  fixe d - cha rge   tr ansporta t ion  proble m s" ,   Om ega,  vol.   31 ,   pp .   205 – 211,   2003 .   [9]   Holla nd,   J., "A da pta ti on   in   nat ur a l  and   artifi ci a l  s y stems ".  Ph . D  t hesis,   Univ ersity  of  M ic higan   Pr ess ,   Ann  Arbor,   1975.   [10]   Z.   Zhu,   D.  Mul vaney   and  V.  Chouli ar as,   "A   N ovel   Gene t ic   Al gorit hm   Designe d  for  Hardware   Im ple m ent at ion" ,   Inte rnational   jou rnal  of  Computa ti onal Inte ll ig en ce ,   vol   3,   pp.   18 42 - 1849,   2006 .   [11]   A.  A.  Hus sein,   “ Im prove   The   Perform anc e  of   K - m ea ns  b y   u sing  Gene tic    Algorit hm   for  Cla ss ifi c at ion  H ea r t   Atta ck ”,   Int ernati onal  Journal  o f    El e ct rica l  and   Computer  Enginee ring   ( IJE CE) ,   Vol.   8,   No.  2 ,   pp.   1256 - 1261,   2018.   [12]     Q.  Kotima,   W .   F.  Mahm udy   an d  V.  N.  W ij a y an ingrum,  “ Optimi za t ion  of  Fuzz y   Tsukamoto  Mem ber ship  Functi on   using  Gene tic  Algorit hm   to  D et ermine   the  Ri ver   W at er ”,  Int ernati onal  Journal  of  El e ct rica l  and  Compute r  Engi ne ering   ( IJ ECE ) ,   Vol.   7,   No.  5 ,   pp .     2838  -   2846,   2017 .   [13]   D.  N.  Le,  “ GA   and  ACO   Algorit hm s  Applie d    to  Optimizi ng  L oca t ion  of    Con trol lers   in  W ire l ess  Networks”,   Inte rnational   Jo urnal  of El e ct ri c al  and  Comput er  Engi n ee ring   ( IJE CE) ,     Vol .   3 ,   N o.   2 ,   pp .   221 - 22 9,   2013 .   [14]   K.A.  De  Jong  an d  W .   M.  Spear s,   "U si ng  Gene ti c  Algorit hm s  to  Solve  NP   Com ple te   Problems ",  Proce ed ings  of  the  Thir d  Inte rnatio nal  Conf ere nce  on  Gene t ic A lgo rithms ,   1989 ,  pp.   124 - 132.   [15]   G.A.  Vignaux  and    Z.   Micha le w ic z ,   "A   gene ti c  a lgori thm for  the   li ne ar  tra nsporta t ion  proble m ",  IEE E  Tr ansacti o ns  on  Syste ms ,   Man ,   and   Cybe rne ti c s, vol  21,   1991,   p p.   445 - 452 .   [16]   M.   Gen,   R.   Che ng,   "G enetic Alg orit hm s a nd  Eng ine er ing  Optimiz at ion",  John   Wi l ey   and   Sons ,   Ne w York  2000.   [17]   M.  Gen,   F.   Altiparm ak,   L .   Li n,   "A   gene t ic   al g orit hm   for  two - stage   tr ansportat ion  proble m   usi ng  priori t y - b ase d  enc oding",  OR   S pec trum, vol   28,   2006,   pp .   337 – 3 54.   [18]   A.  L.   El   Idrissi ,   C.   Tajan i  and  M.  Sabbane,  "N ew  cro ss over   op era tor  for   geneti c  al gor it hm   to  r es olve   th e  fix ed  cha rge   tra nsport at ion  prob le m ",  Journal  of  Theo reti cal  &   Appl ie d  Information  Technol og y,   Vol.  95  N.   8 ,   pp.   160 7 - 1617.     [19]   B.   Chakra bort y   and  P.  Chaudhuri ,   "O n  The   Us e  of  Gene ti c  Algo rit hm   with  El it is m   in  Robust  and   Non  par ametr ic  Multi var i ate  A n aly s is",  Austrian   journal  o f  stat isti cs, ,   vol .   32(   1 - 2 ) ,   2003,   pp   13 – 2 7.   [20]   Z.   Mich al ewi cz,   G.A.  Vignaux  a nd    M.  Hobbs ,   "A   non - standa rd  gene t ic   a lgori th m   for  the   nonli n ea r  tr ansporta t io n   proble m ",  ORSA   Journal  on   Com puti ng,   vol .   3 ,   (1 991),   pp .   307 – 3 16.   [21]   J.  W .   Stroup,   "A ll ocation  of  l a unch  vehicle s  to   spac e  m issions :  a  fixe d - cost  tr a nsportat ion  prob le m ",  Operation s  Re search, v o l. 1 5,   No.   6,   1967 ,   p p.   11 - 57 .   [22]   M.  Lot fi a,   R .   Tavakkol i ,   "A   gene tic  al gor it hm   using  priori t y - bas ed  enc od ing  wit h  new  oper at ors   for  fixe d  ch arg e   tra nsporta ti on  pr oble m s" ,   Applie d  Soft Computin g,   vol .   13 ,   2013 ,   pp.   2711 – 2726 .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.