考虑翻箱作业时出口箱堆场作业调度优化

基于出口箱的堆场操作实务,考虑堆场起重机取箱作业的现实约束,以作业过程中翻箱次数最少为目标,对堆场作业调度问题进行建模,提出了两阶段混合动态规划算法,将启发式规则嵌入动态规划算法中,以避免出现状态数"组合爆炸"增长的情况.通过仿真算例,并与实际调度规则及现有研究方法所得调度方案进行对比,验证了模型以及优化算法的有效性与实用性.结果表明,所提出的模型和算法可以在较短的求解时间内获得多组装船方案,且其翻箱次数显著降低.     

Integrated Quay Crane and Yard Truck Schedule Problem in Container Terminals

Quay crane and yard truck scheduling are two important subproblems in container terminal operations which have been studied separately in previous research. This paper proposes a new problem for the integrated quay crane and yard truck scheduling for inbound containers. The problem is formulated as a mixed integer programming (MIP) model. Due to the intractability, a genetic algorithm (GA) and a modified Johnson's Rule-based heuristic algorithm (MJRHA) are used for the problem solution. In addition, two closed form lower bounds are given to evaluate the solution accuracy. Computational experiments show that the solution algorithm can efficiently handle the scheduling problem and that the integrated methods are very useful.     

多vCPU环境中基于容器的科学工作流调度策略

现有科学工作流调度研究较少考虑计算资源的多道程序设计,难以同时实现有效的容器共享并优化任务并行度与资源利用率。为了解决以上难点,文章提出了一种分布式多vCPU环境中基于容器技术的分段式工作流调度策略。该策略通过分段调度方法,降低启发式算法的解空间大小,使用带遗传算子的自适应离散粒子群优化算法(ADPSOGA),在设备使用成本的约束下优化各个工作流的完成时间,并制定一种容器与设备间的动态伸缩方案,实现容器的复用并解决单个设备中任务并行时的资源争用问题。结果表明：ADPSOGA的性能优于其他同类启发式算法,并且分段调度方法与容器伸缩方案在工作流调度方面表现出良好的性能,能很好地适应因任务并行度增加所带来的影响。     

基于集装箱资源共享的班轮公司空箱调运优化模型

为提高集装箱的利用率,建立了基于集装箱资源共享的班轮公司海运空箱调运的整数规划模型,指导班轮公司之间以共享集装箱资源为基础,并综合考虑影响空箱调运费用的各主要因素后完成调运优化.该模型的优化目标为:所有参与合作调运的班轮公司在保证重箱运输的前提下,将空箱无偿地互相使用,再配合合理租箱,最终达到使所有空箱需求均得到满足的综合获取总成本最小.其后算例给出两家班轮公司在一定航线上海运空箱调运的优化方案,验证了模型的有效性,通过对比进行集装箱资源共享前后调运方案的不同,分析说明运用此模型可以克服班轮公司集装箱资源限制造成的不利,并且更加合理有效地增进调运优化的效果.     

集装箱堆场问题的一个数学模型及其算法

讨论了集装箱堆场中一个常见的问题,即若干个不同重量的集装箱按一定顺序到达,要将这些箱子三个一垛码好,先到先码,后到后码,尽量轻箱在下,重箱在上,以保证装船时重箱在下,轻箱在上.因为在大多数情况下,无论怎样码放,都免不了捣箱.因此,如何码放才能使捣箱数最小是值得研究的问题,此问题可能是N-P难的问题,所以本文给出了这一问题的一个启发式算法.     

融合启发式搜索的改进极快决策树算法在多规格货物智能混合装载中的应用

针对多规格货物装载效率较低问题,提出了一种融合启发式搜索的改进极快决策树智能装箱算法,该算法首先计算并择优选取样本信息熵,然后构建生成货物装箱决策树模型,最后基于启发式搜索方法对货物装载后的剩余空间进行合并再利用。通过保证决策树每个节点装入货物体积最大,对待装货物进行快速决策。最后,基于七组异构性逐渐增强的货物数据对算法进行仿真实验,结果表明：本算法在保证较高集装箱利用率的情况下实现了快速装箱。     

单装单卸模式下集装箱装卸系统集成调度优化

从考虑三阶段作业的整体调度出发,对集装箱码头装卸设备调度进行集成优化,考虑了码头集装箱装卸作业中的设备的特点,以最小化系统所有集装箱作业的总完成时间（makespan）为目标函数,建立了一个混合整数规划模型.另一方面,考虑到大规模情况下不易求解的问题,以减少设备阻塞时间和空闲时间为目标,设计了基于岸桥阶段作业能力的轮廓适合启发式算法,求得集装箱码头集成调度问题的近最优解.通过数据实验,验证了算法的可行性和优越性.     

出口箱随机入港下的箱区选择与箱位分配协调调度

针对出口箱随机入港下的分散堆放与随机选位对集装箱卡车行驶和场桥取箱作业的影响,提出了出口箱的箱区选择与箱位分配协调调度问题,并以箱区位置、箱量分配、箱位分配为决策变量,以集装箱卡车接运单位TEU平均作业时间最少、场桥作业成本最低为目标,构建了出口箱箱区选择与箱位分配两阶段非线性整数规划模型.设计了基于遗传算法的双层启发式算法,上层用于箱区搜索,确定出口箱堆放箱区及箱量分配;下层用于箱位搜寻,并依据场桥取箱顺序规则,确定具体堆放箱位或重选堆放箱区.通过算例分析结果表明:与集中入港下集中堆放相比,对出口箱随机入港下分散堆放的箱区选择与箱位分配进行协调调度同步优化,可以减少单位TEU平均装卸时间5.46%,并显著降低堆场作业成本,模型与算法可行有效.     

Node ordinal encoded genetic algorithm for the optimal allocation of water resources

The shortage of water supply and the increasingdemand for water resources is a severe problem, andthe optimal allocation is the key to solving this prob lem in management of water resources. It is very dif ficult to solve the large scale discrete problem of waterresources programming because of the intricate rela tion between resources and environment. Combina tion exploding exists in traditional programmingmethods, such as enumerative and dynamic program ming methods. People are …     

JSSP基本约束特点分析及调度算法

车间作业调度问题(JSSP)具有两类基本约束,即工件工艺路径约束和资源(机台)独占性约束;如何解决"死锁"是以工件加工次序为决策变量的JSSP调度算法需要研究的重要问题之一。该文研究了JSSP基本约束的特点,在此基础上,提出了一种基于操作顺序的可行解生成方法,以及基于此方法的遗传算法(GA),并进行了数值计算;针对不同实例,该GA可以稳定地得到满意解,并具有较好的动态性能。该文所提出的方法易于实现,运算量小,与其他搜索算法结合后,可用于求解许多更一般的JSSP。     

考虑总成本的冷藏集装箱海铁联运运输路径优化

为了打造高效、便捷的国际物流通道,同时提高消费者的生活水平,在“海运＋冷藏班列＋公路短驳”多式联运新业务模式下,文章提出了基于海铁联运的冷藏集装箱路径优化模型.文章以普通集装箱多式联运为基础,以包括制冷成本、运输成本、转运成本在内的总成本最小为目标函数建立模型.在算法上提出改进后的动态规划算法,把每个节点视为一段虚拟路径,通过算例分析得到在冷藏集装箱多式联运和普通集装箱多式联运两种情况下所得到的最优路径各不相同,冷藏集装箱在海铁联运的运输模式下,制冷成本虽然增加了,但总成本有所降低.研究冷藏集装箱海铁联运路径优化问题对决策者在选择运输路径时提供了可靠的参考依据.     

集装箱码头出口街区作业调度优化

为提高集装箱码头装船作业效率,以最小化街区间作业不均衡程度为目标,考虑集卡数量、街区与泊位的距离及街区可用容量3种因素对目标值的影响,构建了街区分配与集卡指派一体化线性规划模型,并设计了两阶段算法进行求解。第一阶段,运用穷举法求解最优的集卡指派数量与作业箱量的非整数松弛解;第二阶段运用分支定界法求解作业箱量的最优整数解,并确定装载至同一船舶的出口箱的街区,以及每一街区需指派集卡的数量。数值实验表明,两阶段算法能在短时间内求得最优解,并能缩短集装箱装船时间。     

集装箱船舶装卸作业时起吊设备-车辆的规划研究

针对集卡、堆场起吊设备和岸桥设备在集装箱船舶装卸作业时的规划问题提出了一个起吊设备一车辆的规划模型．模型对岸桥装载规划、堆场起吊设备路径选择和集卡分配进行了系统的优化,其优化目标是相关设备的空闲和堆场起吊设备空驶时间的最小化．针对模型提出一种改进的遗传算法,并根据其特性减少了搜索空间．实验表明,上述模型针对整个装载过程获得了系统模拟结果,其算法在允许的运算时间内能获得稳定的满意解．     

整车物流双层轿运车车辆装载与路径整合优化研究

根据启发式算法思想,建立了双层轿运车的车辆配载和路径优化的双层规划模型。在路径优化的求解中融入一定的启发式搜索规则,设计了一种求解该双层规划模型的混合遗传算法,并给出了算法的编码方法、路径搜索方法和适应度函数的定义。案例分析表明,当乘用车种数不超过3种时,采用LINGO商业优化软件能在1 min内求出最优解;超过3种时求解时间呈指数增长。采用本文设计的混合遗传算法,能在较快时间内求出最优解,此模型和算法对编制大规模下的乘用车装载和配送计划具有较强的适用性和可行性。     

自动化集装箱码头多载AGV调度问题研究

多载AGV是一种自动化集装箱码头水平作业设备,它可以同时搬运多个集装箱,可缩小AGV流的规模,增大AGV的利用率.为了提高自动化集装箱码头的作业效率,考虑了垂岸式集装箱堆场布局,以最小化作业总费用为规划目标,以作业限制、时间窗长度、负载平衡等为约束条件,以事件驱动的调度策略为研究方法,建立了多载AGV调度问题的混合整数规划模型.同时利用GUROBI和遗传算法求解多载AGV的作业总费用和空载率,并与相同条件下单载AGV的作业总费用和空载率对比,验证了多载AGV的优越性.     

集装箱码头班轮船期准班率的优化

为提高集装箱码头班轮船期准班率,提出基于动态泊位分配的优化数学模型.在考虑桥吊分配前提下,该模型以船舶离港实际开航时间与船期表要求开航时间的平均绝对时间差最小为优化目标,分别应用微粒群算法(PSO)和遗传算法(GA)求解该数学模型.仿真结果表明:两种算法均可使船期延误时间减少40%;PSO算法较GA算法具有更快的收敛速度.     

TS求解多机成组工件调度

讨论并行多机成组工件的极小化最大通过时间调度问题·它是一个非常复杂的组合优化问题,是NP难题·为了解决此类问题,采用了两种智能优化算法方法·通过大量的仿真实验,将两种方法进行了比较·结果证明:禁忌搜索结合启发式的智能优化算法可靠性高、运算速度快,有能力有效地解决大规模实际问题·     

集装箱码头泊位与岸桥协调调度优化

为缩短船舶在港停留时间,提出以船舶在港时间最小为目标的泊位与岸桥协调调度优化方法.对泊位调度与岸桥分配这两个相互关联的问题进行系统分析与集成,基于免疫遗传算法对所建模型进行相应的算法开发.对某港集装箱码头的数值仿真实验表明,泊位与岸桥协调调度比单独调度可更有效提高集装箱码头的装卸效率,减少船舶在港时间.     

基于拖车路径优化的集装箱船配载模型研究

在分析影响集装箱的装载效率时,考虑场内拖车在码头堆场和岸边装卸桥之间的移动距离,将配载问题看成是以码头堆场B ay位上的集装箱为供给、船舶B ay上的空箱位为需求的运输问题,以场内拖车将码头堆场集装箱送到岸边装卸桥所运行的距离最短为目标,建立配载模型并应用Hop fie ld神经网络模型进行计算机模拟.模拟结果说明,所提出的优化模型可以减少场内拖车运行的距离,提高集装箱装载效率,为合理进行集装箱船配载提供了一个参考模型.     

含特殊需求的灵活接驳公交服务区域与路径选择

针对国内特有的“小区型”住宅开发特点以及不规则路网等情况,在给定乘客需求以及车队规模的条件下,基于网络模型建立了一个同时求解最优服务区域和车辆服务路径的双层混合整数线性规划模型.该模型的上层目标是最大化服务的乘客数量,同时下层目标是最小化运营者的运营成本.同时就模型的求解给出了一种启发式算法以期在合理的时间内求解出可接受的方案.最后通过案例分析验证了模型和算法的有效性.研究结果表明:启发式算法得到的近似最优解与最优解的差值最大在15%左右,同时单位乘客运营成本的差值在10%以内.