成对需求的局内k-服务器问题及其工作函数策略

提出了多需求的k 服务器问题,建立了数学模型.研究了问题空间为k+2时的一个特例:即在任一时刻点都同时有两个服务需求提出.给出了此特例的工作函数策略,进行了相应的策略分析并给出了竞争比的证明.关于成对及多需求k 服务器问题的一般情形的策略设计及理论证明仍然是公开问题.     

具有时间窗的局内开放式车辆调度的竞争分析

基于k-卡车问题和局内运输问题，提出了具有时间窗的局内开放式车辆调度问题．该问题的优化目标为：在服务需求的发布为局内方式的条件下，如何最小化完成整个服务需求序列的时间跨度．建立了该问题的数学模型并对有关的概念和参数进行了定义和说明．研究了当车辆数为1时该问题的竞争分析的有关结果：给出并证明了对于该问题的竞争策略的竞争比下限；针对该局内问题，设计了两种不同的竞争策略，得到了相应的竞争比，并进行了理论证明．     

基于栅格法的钢厂无人天车调度系统

为解决钢厂无人天车自动调度问题,利用栅格法建模。提出了一种改进的A*算法,对库房各路段和天车不同的移动方式赋予不同的移动代价,计算出总代价最小,并能规避障碍物的板坯调运线路;为了解决人工操作天车效率低的问题,设计了一套智能调运规则,可有效处理调运过程中可能出现的天车冲突、紧急不可用,以及天车之间、天车与平板车之间相互配合等问题,最终生成天车及相关设备的调运指令。仿真实验结果及现场应用表明了上述方法的可靠性和高效性。     

未知非线性系统的神经网络跟踪控制与仿真研究

应用输入／输出反馈线性化方法和李亚普诺夫方法，研究了一类具有未知非线性函数的非线性动态系统的自适应鲁棒输出跟踪控制问题。首先通过坐标变换和输入变换，将非线性系统变换为部分线性可控系统。接着采用多层前向神经网络来逼近未知非线性函数，网络的权值根据李亚普诺夫原则来在线修正，这样就克服了多神经网络控制系统中存在的稳定性问题。同时，为了减少权值学习时间，应用遗传算法预先离线训练网络权值。最后提出了一个基于神经网络建模的自适应鲁棒控制律，给出了李亚普诺夫意义下的稳定性证明。所提出的控制律可确保相应闭环系统的状态及跟踪误差一致最终有界。所给的Van der pol系统的例子说明了所提控制方案的有效性与鲁棒性。     

具有服务时长的在线TSP问题

针对城市快递揽件服务过程中,需求事先无法预知并且每个需求服务时长不确定的情形,提出具有服务时长的在线TSP问题.分别在一般网络图上和直线上证明了此问题的竞争比下界进而在一般网络上给出PAH-ST算法,在直线上给出PQR-ST算法,并对算法进行了竞争性能分析.本文提出模型是在线TSP问题的一般形式,结论可以为快递车辆的实时调度决策提供依据.     

随机动态多车辆装卸混合问题及求解策略研究

将随机动态装卸混合问题的车辆数由单车辆推广至多车辆,针对其中存在的排队现象,运用排队论推导出需求密集情况下期望系统时间的下界,提出了一种求解的堆栈策略,并推导出了堆栈策略期望系统时间的上界,分析了堆栈策略的渐近性.仿真结果表明,堆栈策略是一种适用于需求密集情况下随机动态多车辆装卸混合问题的求解策略.     

约束规划求解集装箱装卸系统集成调度问题

集装箱码头装卸系统中的岸桥、集卡和场桥的集成调度问题本质上是有阻塞、准备时间可分离并且依赖操作顺序的三阶段混合流水车间调度问题,现有文献多采用启发式算法求解该问题.本文先建立了一个紧凑的混合整数规划模型,然后从约束规划的角度建模求解该问题,提出了一个约束规划模型,以区间变量作为决策变量,并采用"扩展操作任务"的概念来定义区间决策变量以提升求解效率.为了展示约束规划的建模灵活性,还扩展了模型以考虑机器效率不同的因素.数值实验显示约束规划模型能够在很短的时间内对大规模算例求出高质量的解.     

SCHEDULING TWO GROUPS OF JOBS WITH INCOMPLETE INFORMATION

In real world situations, most scheduling problems occur neither as complete off-line nor ascomplete on-line models. Most likely a problem arises as an on-line model with some partialinformation. In this article, we consider such a model. We study the scheduling problem P(n_1,n_2),where two groups of jobs are to be scheduled. The first job group is available beforehand. As soon asall jobs in the first group are assigned, the second job group appears. The objective is to minimize thelongest job completion time(makespan). We show a lower bound of 3/2 even for very special cases.Best possible algorithms are presented for a number of cases. Furthermore, a heuristic is proposed forthe general case. The main contribution of this paper is to discuss the impact of the quantity ofavailable information in designing an on-line algorithm. It is interesting to note that the absence ofeven a little bit information may significantly affect the performance of an algorithm.     

时空约束下连铸车间天车调度的多目标建模与求解

针对钢厂炼钢-连铸车间天车调度的时空约束下NP难问题特点,考虑重钢包和空钢包吊运任务,以所有吊运任务等待被运输时间最短、总运输时间最短、天车之间负载时间差异最小为优化目标,按作业跨中多台天车执行吊运任务的时间空间约束、天车运行安全约束条件满足等为约束方程,建立了天车调度模型.设计了天车调度规则用于抽象表达其运行特征,即按吊运任务与天车的相对位置关系确定各天车与任务的匹配度,作为选择天车的指导;按天车状态及位置更新规则描述天车运行过程;按任务种类与预计起止时间先后确定吊运任务的优先级,作为天车运行过程中利用天车被动运输进行冲突消解的依据.设计了与模型特征相适应的改进遗传算法进行求解,采用某钢厂连铸跨的生产数据进行检验,通过与禁忌搜索法进行对比,证实了改进遗传算法的可行性和有效性,能够为生产过程中的天车调度提供指导.     

特殊在线优惠卡问题及其竞争分析

商家在策划优惠卡发行时需要严密论证发行价格和折扣率等因素对消费者消费行为的影响. 利用在线算法和竞争分析理论, 研究了消费者对同时发行的两种优惠卡的在线决策问题. 一方面得到了最优确定性策略及其竞争比; 另一方面构造了一个随机性策略, 得到了最优随机性策略竞争比的一个上界, 并利用Yao引理得到了随机性策略最优竞争比的一个下界. 借助于数值算例, 分析了各因素对在线策略及其竞争比的影响. 研究结果可以为优惠卡发行价格和折扣率的决策提供依据.     

集装箱港口泊位配置优化

基于泊位资源关系到整个集装箱港口的作业效率,将泊位配置问题抽象为二维装箱问题,建立了同时考虑泊位和桥吊资源的整数规划模型,模型的目标函数是广义时间最短。由于问题的NP性,给出了模型的回溯算法,并通过一个算例证明了该模型和算法的有效性。     

一条路上的在线货车调度及其竞争分析

一条路上的货车调度问题是线上的在线服务器问题的推广.决策者必须以在线方式做出决策,即已知现在和过去的信息而对未来一无所知情况下决策如何调度货车完成服务需求.优化目标是使竞争比最小.本文分空载和实载两种情行进行了讨论,对每种情形分别提出两种不同的竞争策略,得到了相应的竞争比;最后,对本文中给出的问题P3的两种竞争算法作了比较并得出了结果.     

净收益最大化的时间-费用交换问题研究

有关时间－费用交换问题的研究主要集中在对活动的时间－费用函数关系类型与求解方法的讨论上，而没有考虑收入与资源对决策的影响，本文讨论了当收入与项目进程中里程碑的实现时间相关的时间一费用交换问题，提出了以净收益最大化为目标的优化模型，并设计了３种利用不同新解生成机制的模拟退火过程。通过对一个实例的对比计算说明了该模型的有效性，同时还利用随机产生的６０个实例对３种模拟退火过程的性能进行了测试。     

局外k—出租车问题及其动态规划求法

局内问题及其解法在研究是优化领域研究热点之一，而有关局内问题解法的研究必将涉及相应的局外问题。提出了局外k-出租车调度问题，给出了问题的动态规划求解方法，并给出该问题的一个具体算例。同时简要地介绍了局外k-卡车调度问题的动态规划求解方法。     

集装箱码头集卡配置优化的闭合排队网络模型

以集装箱码头同贝同步装卸作业为研究对象,以提高码头作业效率、提升服务能力为目标,研究码头内部集卡数量配置优化问题.将码头作业系统视为服务网络,构建码头同贝同步装卸作业的闭合排队网络模型,刻画集卡在各个环节的作业过程,分析不同设备配置下码头作业系统服务能力,揭示制约码头整体作业效率关键环节.以码头作业成本最小为目标,考虑集卡在各个环节的排队等待时间及设备利用率,建立了基于同贝同步装卸作业的集卡数量优化模型,并设计算法对模型进行求解.本研究从服务网络角度揭示了码头作业效率与岸桥、集卡、场桥配置的关系,为码头设备调度与服务流程设计提供了依据.     

基于预知信息和实时服务选择的在线TSP问题

现实生活中,提供外送服务的快餐店为了降低成本、提高效率,在接到顾客的订餐信息时,可能会因为距离等因素拒绝一些顾客的送餐要求,而拒绝顾客需求会带来一定的惩罚(如丧失部分客户).针对快餐店选择性提供送餐服务,同时送餐点信息被提前获知但是不能马上被服务的情形,提出了基于预知信息和实时服务选择的在线旅行商问题(traveling salesman problem,TSP).针对需求点在正半轴和直线上的情形分析了问题的下界,并设计了相应的算法,同时分析了每个算法的竞争性能.结果表明,算法的竞争性能会随着预知信息的增加而得到改善.     

确定性联合补充问题的模型及算法研究

对确定性联合补充库存控制系统进行分析，得出其关键问题是确定系统的联合补充周期和各品种货物的补充频率。建立问题的确定性联合补充数学模型，并分别介绍解决此类问题的传统算法。针对传统算法的局限性，提出一个新型的启发式算法。该算法可通过迭代过程求得问题的近似最优解。最后，通过算例对该算法进行验征，并同其它传统算法进行比较分析。结果表明该算法可以有效地解决此类问题。     

集装箱码头装卸系统集成调度的建模与优化

为提高集装箱码头作业效率,在码头集装箱卡车作业能力充足的条件下,对集装箱码头作业装卸系统集成调度问题进行了研究.针对集装箱码头装卸作业的特点,提出了装卸作业的预定义顺序约束、作业次序依赖的设备调整时间及岸桥碰撞干涉约束等,并在此基础上建立了整数规划模型.针对这一模型设计了两阶段启发式算法对问题进行求解.通过在数值实验中将结果与低界相比较,证明该算法效果良好.特别对于规模较大的问题,算法也可以进行有效的求解.     

基于堆场混合堆存的集装箱码头装船顺序优化模型

为提高集装箱码头同贝同步装卸中岸桥与场桥作业效率,降低集卡空驶,提出了一种新的码头堆场堆存方法,即进出口集装箱混合堆存策略.以最小化场桥装卸作业的移动时间及翻箱时间为目标,建立出口集装箱装船顺序优化模型,通过优化出口集装箱装船顺序,增加场桥双循环次数,提高岸桥作业效率.设计了求解模型的启发式算法,并利用算例验证了模型和算法的有效性,分析了不同堆场布局的影响.结果表明,混合堆存策略能有效提高场桥的作业效率,本文构建的模型为提高岸桥同贝同步装卸效率提供了依据.     

局外k-卡车调度问题及其MCMF法求解

局内问题及其解法的研究是优化领域研究热点之一,而有关局内问题解法的研究必将涉及相应的局外问题.针对局外k 卡车调度问题,给出了如下研究结果:给出了一种通过构造加权有向图,进而应用最小费用最大流法(MinimalCostMaximalFlow,简记为MCMF)求解该问题的方法;给出了应用动态规划(DynamicProgramming,简记为DP)以及MCMF求解该问题的算法复杂性并给予证明;通过一个具体的实例来说明MCMF求解的思路.