基于时间窗的机场地面保障车辆动态调度

机场各类地面资源的优化配置是机场场面运行优化的核心问题,而机场地面保障任务的调度是其中的关键一环。本文针对机场地面保障车辆的调度问题,考虑航班延误、提前等情况,构建了双阶段机场地面保障车辆调度模型,并设计双阶段启发式算法进行求解;基于我国某大型机场的实际运行数据,以清水车和食品车调度为例分别进行仿真实验,结果表明：对比先到先服务策略,清水车行驶总距离减少55.31%,食品车行驶总距离减少47.38%;对比传统遗传算法,清水车行驶总距离减少19.31%,食品车行驶总距离减少22.93%;动态调整后,清水车新增总行驶距离1.2%,食品车总行驶距离新增3.2%,均在可接受范围之内。可见,双阶段机场地面保障车辆调度模型能提高大型机场场面运行效率,为机场航班实际地面保障任务调度提供理论依据和决策支持。     

侧向跑道机场滑行路径优化

为了缓解机场场面交通拥挤状况,提高侧向跑道机场场面运行效率,构建了侧向跑道机场航空器滑行路径优化模型.该模型以航空器加权滑行时间和延误等待时间最小为目标,提出了动态优化航班的优先级的优化方案.将航空器的运行规则转化为相应的数学约束条件,根据侧向跑道机场的滑行道调度问题进行算法设计,运用改进的遗传算法对模型进行求解,以航空器的优先级滑行序列和航空器滑行路径为染色体,基于MATLAB对双链染色体进行编码,并对4种滑行冲突与解脱进行分析.以成都天府国际机场为例进行算例分析,与先到先服务序列进行对比,采用优化方案的序列可以节省42 s,并与蚁群算法进行比对,验证了改进的遗传算法的有效性,可以为繁忙机场的滑行调度提供决策支持.     

基于贪婪随机自适应搜索算法的机场除冰调度模型研究

本文构建了机场集中除冰车辆的调度模型,模型以最小化除冰窗的时间消耗、除冰排队时间和航班移动为总目标函数,考虑了除冰车的负载均衡约束.设计了贪婪随机自适应搜索算法(GRASP)用于模型求解.为了验证算法的有效性,将北方某机场的一天283架航班数据用于仿真实验.选择先来先服务(FCFS)、贪婪无可用性检查(GWOAC)、贪婪有可用性检查(GWAC)和本文提出的算法进行比较,实验结果表明GRASP优于其它算法.     

改进人工蜂群算法及在风电场群调度中的应用

针对遗传算法的停滞时间长以及粒子群算法容易陷入局部极值问题,引入一种EA和SWARM交叉算法即蜂群遗传算法(BSGA)。在蜂群算法局域搜索部分,应用遍历性较强的混沌搜索算法进行局域优化,以最大限度地避免最优解被排除的问题。将改进后的算法(BSGA-CAO)应用于我国内蒙古中西部地区风电场群的调度优化问题,与BSGA算法、粒子群算法以及遗传算法相比较,运行时间分别缩短69,23和40 s,总发电量实验结果改进率分别为8.49%,5.29%和3.36%。     

基于遗传禁忌搜索算法的公交调度研究

通过对公交运营调度的分析,建立了以乘客等车时间和公交公司运营费用为优化目标的调度模型;然后对遗传算法和禁忌搜索算法进行了分析,并将禁忌搜索算法引入遗传算法组成混合遗传禁忌搜索算法(GATS);最后针对所建立的公交调度模型进行了GATS算法设计和仿真,结果表明混合遗传禁忌搜索算法比标准遗传算法具有更好的效率,是解决公交调度问题的一个有效方法.     

基于机场协同决策系统的机坪牵引车调度方法

为优化机坪牵引车服务流程,将机场协同决策系统与数学模型、多目标遗传算法相结合,通过理论计算与实例验证的方法研究了牵引车调度优化问题.首先,利用机场协同决策系统获取航空器的预计推出时刻;再基于历史运行数据设计航空器推出耗时和牵引车行驶耗时的生成方式,考虑航空器推出过程中可能引发的推出冲突设置约束条件,建立以某一时段、机坪单一保障任区内航空器推出作业总费用最小、参与作业的牵引车数量最少和牵引车服务的航空器数量保持均衡为优化目标的数学模型;然后,针对性地设计多目标遗传算法,并结合实例进行验证.结果表明:提出的机坪牵引车调度方法相较于传统的人工调度方案而言,推出作业总费用降低31.67％,服务航班数方差降至0,方案制定时间缩短71.15％.可见该调度方法能明显优化牵引车的服务流程.最后,在该方法的基础上设计了可视化的牵引车调度程序,为一线运营人员提供决策参考.     

密集存储系统建模与仿真

研究堆垛机与穿梭车结合式密集存储系统调度问题,可提高系统运行效率、降低成本。为符合存储系统实际运作情况且获得较准确的调度作业时间,考虑堆垛机与穿梭车在加速、减速过程中存在的加速度,对密集存储系统作业流程进行分析;并以订单处理时间最小为目标函数,建立密集存储系统调度作业数学模型。采用改进遗传算法,对该模型进行MATLAB编程求解并仿真。分别根据算例中三种不同任务量的订单,将优化前后订单的处理时间进行对比分析。结果表明,考虑加速度的调度时间数学模型及改进遗传算法可行有效,在一定程度上能够提高仓储运行效率。     

基于遗传算法的物流配送车调度优化算法

介绍电子商务物流信息平台中配送车调度问题的解决方法,阐述遗传算法在物流配送问题上的应用缺点,并提出一种基于遗传算法的物流配送车调度的优化算法.     

基于HFSS的集装箱码头集成调度模型的建立与求解

集装箱码头作为连接水陆两方的集装箱运输枢纽,在物流环节中起着重要作用.集装箱码头的装卸作业过程可以看成一个由岸桥、集卡、场桥组成的三阶段混合流水车间调度系统.为了提高集装箱码头的装卸作业效率、缩短船舶的靠泊时间,本文根据混合流水车间调度策略(HFSS),建立了以最小完成时间为目标函数的三阶段集成调度模型.求解过程中将集卡的因素考虑进去,使用基于改进的johnson法则的启发式算法来求解该模型.最后与遗传算法求解结果进行对比,发现在相同条件下,基于改进的Johnson规则的启发式算法相比于传统的遗传算法得到的结果更优,得到的最优解距离下界只有4.1%的差距.     

基于改进克隆选择算法的含调整时间并行机调度

针对实际工业生产中广泛存在的带调整时间的并行机调度这一类NP难问题,研究并提出了一种改进的克隆选择算法(HSMCSA).为了提高算法的求解效率,特别是对大规模问题的优化性能,提出了一种基于单机排序的均匀插入分割点的编码方法;在此基础中进一步研究了基于单机调度最优解与随机解混合启发式初始化策略,有效提高了初始解性能;最后详细对比和分析了克隆选择算法中4种变异操作的优化性能,实现了基于改进的克隆选择算法的带调整时间的并行机调度问题的优化求解.仿真实验结果表明:所提出的改进克隆选择算法具有更好的优化性能;与遗传算法相比,求解性能提高了18.5%,与基本克隆选择算法相比提高了7.2%.     

基于改进贪婪式算法的AMR任务分配

采用自主移动机器人AMR(Autonomous Mobile Robot)集群智能、高效处理机场行李时,为了解决机场环境中AMR集群的分配调度问题,提出一种改进贪婪式算法的任务调度策略.根据随机行李数量,分配合适的AMR数量执行处理任务.该算法综合考虑在机场环境下行李任务的到达规律和AMR特性,据此改进贪婪选择策略,使其较其他算法更好体现行李任务与AMR之间的调度分配关系.首先,采用A*算法计算代价,能够获得更加符合实际环境的代价值;其次,对AMR进行类型划分和使用预先出发的策略,减小了任务分配时间和系统运行时间.仿真结果表明,该算法与相关文献算法相比,能够获得更小的任务分配时间和系统运行时间.     

不确定作业时间下机场地面服务保障设备调度优化研究

机场地面服务延误在大型枢纽机场总延误中占有较大比重。为此,从机场地面保障设备工作时间不确定性出发,对机场地面服务保障设备调度优化问题进行了研究,以更加高效地调度地面服务设备。首先,根据国内某机场历史数据,采用对数正态分布拟合机场服务设备的作业时间;并对不同服务项目作业时间的波动性进行评估。然后,建立机场地面服务保障设备调度优化模型,以提高设备调度对于不确定作业时间的适应性;并且平衡设备工作量。最后,设计了具有不确定作业时间的设备调度遗传算法;并结合实例进行验证。结果表明:提出的不确定作业时间下的机场设备调度优化方案对设备作业时间波动性具有更高适应能力,提高机场设备利用率,缩短航班机位等待时间。     

一种改进的遗传算法在云计算中的应用

针对传统的遗传算法在云环境中迭代次数多、耗时长的缺陷,提出了一种改进的遗传算法,主要从执行时间及执行任务所需的费用两个方面来优化任务调度.通过建立任务调度模型,设计出相应的适应度函数、界限函数.仿真结果表明,在任务调度中运用改进的遗传算法,所需的平均等待时间要短,调度所需的费用也比传统的遗传算法要低.     

基于混合变邻域遗传算法的柔性车间调度研究

针对柔性作业车间调度的问题，以最大完工时间为目标建立数学模型，提出一种混合变邻域遗传算法。采用三种初始化方法保证初始解的质量，用遗传算法进行初步搜索，将搜索的结果通过迭代贪婪策略进一步搜索，以提高解的质量，再对关键路径进行邻域搜索，设计“跨机器工序搜索邻域”、“同机器工序搜索邻域”、“次优工序搜索邻域”三种邻域结构，加强局部搜索能力。引入迭代贪婪策略和改进的邻域结构可显著提高算法的稳定性与迭代速度。通过对国际通用的柔性作业车间调度基准算例进行测试，实验结果表明所提改进算法能够有效求解柔性作业车间调度问题。     

多车型条件下机场接送服务的协作调度优化

针对多车型机场接送服务,建立了以最少行驶总里程数为目标的协作调度模型.根据模型特点,提出用于模型求解的启发式优化算法.该方法在初步规划出基本路径后,寻找出需要一辆车单独服务的载客点,即孤立点.分别考虑了孤立点与基本路径的协作方式、剩余基本路径与已和孤立点协作的基本路径的协作方式,以及最终剩余路径之间的协作方式,由此获得了协作模式下的车辆调度方案.仿真实验证明,本文提出的协作调度模型及优化算法能有效降低机场接送服务的运营成本.     

基于滚动时域的遗传-免疫算法优化航班着陆调度

航班调度问题一直是空中交通管制(ATC)中的一个复杂而具有重要意义的任务,而航班着陆问题(ALS)是其中的核心问题.航班着陆调度是NP-hard问题,具有规模大、约束条件多的特点.因此,为了有效合理地解决航班着陆问题,本文提出了基于滚动时域的遗传-免疫算法(RHC HGIA)的航班着陆调度算法.RHC HGIA主要从两个方面解决航班着陆问题,一方面根据设定的滚动时域长度与大小选择需要进行优化的待降落航班;另一方面对选择的待降落航班使用遗传-免疫算法进行优化并确定其实际着陆时间.经过优化后的航班组成新的航班降落序列,从该序列中选择实际着陆时间在给定时域范围内的航班进行着陆.重新设置滚动时域长度,选择待降落航班进行优化,直到所有待着陆航班都已着陆为止.本文仿真实验以某机场一天内的20架待着陆航班数据为基础,并在机场管制仿真系统中进行模拟仿真.仿真实验表明,与传统航班着陆调度算法(FCFS)相比,经过RHC_HGIA算法优化后的待着陆航班的额外成本有明显的降低.     

基于态势感知的滑行路径优化算法

为提高繁忙机场场面运行效率,以优化航空器滑行路径、减少航空器滑行延误时间为目标,通过分析滑行道的运行态势,构建了机场滑行路径优化模型,并提出基于态势感知的滑行路径优化模型求解算法.算例结果表明:基于态势感知的滑行路径优化算法与传统的先到先服务优化算法相比,航空器在整个滑行过程中的总运行时间下降了 5％.可见基于态势感知...     

战时车辆调度问题算法及应用分析

战时车辆调度是精确后勤的核心内容之一,对提高部队机动性和后勤保障能力具有重要作用.对战时车辆调度问题进行分析研究,提出一种快速、高效的算法.对战时多任务车辆调度组合优化问题,即NP-Hard问题进行求解.构造了一个两层搜索结构的遗传禁忌混合算法,该算法充分利用了不同领域搜索方法的优点,增强了算法在解空间中的搜索能力和运行效率.试验分析结果表明:所提算法能有效地解决战时多任务车辆调度问题;与基本遗传算法相比,该算法的优化能力、运行效率、可靠性均得到了提高.