基于Pareto改进VNS-MMAS的定点修理任务多目标动态调度

针对战时定点修理任务重、修理时间有限、约束复杂的问题,进行了面向定点修理的战时装备维修任务多目标动态调度研究。提出了战时定点修理装备维修任务调度军事问题,考虑修理时间窗、非遍历性等约束,构建了战时装备维修任务多目标动态调度模型。采取分步求解思路处理修理小组分配以及修理任务排序两阶段优化问题,并从状态转移规则、信息素更新规则、先验信息获取3个方面对最大最小蚂蚁系统(max-min ant system, MMAS)算法进行改进,结合变邻域搜索(variable neighborhood search, VNS)算法增强算法的局部搜索能力,设计了基于Pareto改进VNS-MMAS算法实现模型求解,并通过示例仿真验证了模型及算法的科学性与有效性。     

基于改进蚁群算法的敏捷成像卫星任务调度方法

针对敏捷成像卫星观测任务调度问题, 综合考虑卫星最长连续工作时间、任务间卫星姿态调整时间、能量、容量等约束建立了任务调度模型. 考虑到密集任务间的相互影响, 着重分析了任务间卫星姿态调整时间约束, 并给出调姿时间求解方法. 提出一种改进蚁群算法对问题进行求解, 借鉴蚁群系统(ACS)和最大最小蚂蚁系统(MMAS)的思想设计寻优策略和信息素更新策略. 并结合实际约束, 引入最早、最晚可观测时间和任务优先级等因素来控制转移概率. 实验算例验证了模型和算法的有效性.     

带车辆行程约束的VRPSPD问题的改进蚁群算法

研究一个仓库下,同质车队具有最大负载能力限制,客户同时具有送货与取货需求,产品以原有形态回收的逆向物流车辆路径问题,建立了带车辆最大行程约束的VRPSPD问题的混合整数规划模型;在蚁群系统算法的基础上,采用了基于排序的蚂蚁系统和最大最小蚂蚁系统算法的信息素更新策略,针对VRPSPD问题车辆负载量不断波动的复杂特性,设计了考虑车辆负载使用率的启发式因子;考虑车辆出仓载货量的初始化与剩余客户的送取货需求量相关,并在一定范围内随机取值.实例运算的结果表明,该算法对于求解带车辆最大行程约束的VRPSPD问题,可以有效提高车辆的负载率,避免因负载波动和最大负载能力约束而增加车辆总行程,在可接受的计算时间内收敛到满意解.     

一种基于最大保障时间的战时装备维修任务调度

针对目前装备优化保障研究中存在的约束条件过于简单,评价指标过于单一,不能突出我军装备维修任务调度的特点等问题,分析了战时维修任务调度的特点,建立了基于最大保障时间的维修任务静态调度模型,并给出了相应的模型求解方法。利用本方法在满足作战单元最大保障时间前提下,可使得装备维修效益最大。有效地解决了战时维修任务调度问题。     

战时装备维修任务调度的两种新算法

针对基于最大保障时间的战时维修任务调度问题,建立了以维修效益最大为目标的调度模型,并给出了两种模型求解算法。算法1以最大保障时间和维修效益作为维修任务的优先级设计参数,充分考虑了维修任务的紧迫性与价值;算法2进一步考虑维修小组的可维修装备数量,使得各小组的维修负载更加均衡。利用该方法,在满足作战单元最大保障时间的前提下,可使得装备维修效益最大,有效地解决了战时维修任务的调度问题。     

多车场多车型最快完成车辆路径问题的变异蚁群算法

一般车辆路径问题的目标是总路程或总费用最小, 而在应急管理或特殊配送中要求以最快的速度完成配送任务, 该文研究了以最快完成为目标的多车场多车型车辆路径问题的变异蚁群算法. 首先介绍了多车场多车型最快完成车辆路径问题, 然后分别给出求解多车型和单车型问题的车辆分割的动态规划方法, 并把单车型问题的动态规划方法和改进的Split方法进行对比, 同时利用改进的最大流算法将车辆分配给各车场, 从而把该问题转化为寻找最优顾客排列的问题. 随后给出了求解该问题的变异蚁群算法, 最后给出了计算实例.     

考虑成本约束的复杂RFID网络线路仿真规划

运用仿真优化方法对复杂RFID网络设施间铺设线路整体规划问题进行了研究。规划目标是在RFID网络设施位置给定的前提下最小化线路铺设成本,通过分析RFID系统设施间的约束规则,将成本最小化问题转化为求网络中特定节点间的综合路径最短问题,构建了相应仿真规划数学模型,并利用改进Dijkstra算法对其进行辅助求解。仿真实验结果表明,通过线路仿真规划后的铺设成本明显减少,这为科学实施RFID系统提供了正确决策。     

多技能资源时间窗约束下可中断项目调度的分支定界算法

资源的多技能和时间窗属性是软件开发、工程设计、设备维修等领域在人力资源调度时常考虑的关键因素,而且在很多实际项目中,任务的执行允许中断.研究一类资源具有多技能和时间窗约束的任务可中断项目调度问题,建立了相应的整数规划模型,设计了一种分支定界算法构造搜索树进行求解,搜索树的每个节点代表一个任务组合,同时为减少分支节点数,提出了两个有效的剪枝规则,并设计了节点优先规则,对各节点任务组合则采用贪婪算法来进行资源约束判断.利用改进的PSPLIB案例库设计多组计算实验,实验结果检验了优选策略的有效性,经与CPLEX模型求解和基本启发式方法的对比揭示了算法在解决这类问题上的效率和有效性,求解结果可为实际项目调度提供决策依据.     

基于Petri网的维修保障系统建设方案研究

根据装备的使用要求和设计特性,建立了基于Petri网的装备维修过程模型,通过对该模型的分析,提出了Petri网的优先触发规则,并按照此规则规划了与装备使用要求相对应的维修保障系统建设方案.     

考虑维修车辆的公共自行车系统再平衡问题

城市公共自行车系统由于不均匀的需求分布,需要进行自行车再分配调度,并且随着系统的使用,待维修自行车的收集和运返也成为日常运营的重要活动.本文研究考虑了自行车运返维护的静态自行车再分配问题,是一种包含正常自行车和待维修自行车的双货物路径规划问题.针对问题建立整数规划模型,提出了基于动态规划的精确算法,并根据问题特性引入两条加速规则.基于多组随机生成算例进行实验计算,并且与CPLEX进行对比,此外还针对维修车辆的数量进行了敏感性分析.计算结果验证了两条加速规则的有效性,所提动态规划算法可以有效地求解该问题.     

基于改进粒子群优化的多目标装备保障任务规划方法

针对装备保障任务多目标规划过程中任务与资源匹配复杂、目标权重获取困难和非劣解过多等问题,建立了装备保障任务多目标规划的目标模型和约束模型,提出了一种基于改进粒子群优化的交互式多目标装备保障任务规划方法。通过离散化编码方式和任务优先排序,完成了任务与资源的匹配及任务时序的调整;通过建立目标权重调整模型,实现了根据评价结果调整目标权重的交互过程,解决了目标权重无法精确获取的问题;通过调整后的目标权重构造适应度函数获取一个相对最优解,从而避免了因过多非劣解而导致决策困难的问题。该方法能够较好地实现装备保障的精确化和高效化,在信息化条件下装备保障辅助决策及方案生成中具有重要的参考价值。     

Improved Ant Colony System for VRPSPD with Maximum Distance Constraint

This article investigates the reverse logistics vehicle routing problem with a single depot, simultaneous distribution and collection of the goods by a homogeneous fleet of vehicles under the restrictions of maximum capacities and maximum distance. A mixed integer programming model is established. To solve the model, an Ant Colony System (ACS) approach combined with the pheromone updating strategy of ASRank and MMAS ant algorithm is proposed. In such approach, the vehicle residual loading capacity is introduced into the heuristic function considering the complex feature of fluctuating vehicle load. Moreover, the initial load is designed to be a random value correlated to the delivery and pick-up demands of the rest clients. The experimental study indicates that the proposed approach could improve the vehicle load rate and avoid the added total distance caused by the fluctuating load and the maximum capacity constraint. It could reach the satisfied solutions with high convergence speed in an acceptable computational time.     

Multiobjective routing in multiservice MPLS networks with traffic splitting — A network flow approach

A multiobjective routing model for Multiprotocol Label Switching networks with multiple service types and traffic splitting is presented in this paper.The routing problem is formulated as a multiobjective mixed-integer program,where the considered objectives are the minimization of the bandwidth routing cost and the minimization of the load cost in the network links with a constraint on the maximal splitting of traffic trunks.Two different exact methods are developed for solving the formulated problem,one based on the classical constraint method and another based on a modified constraint method.Avery extensive experimental study,with results on network performance measures in various reference test networks and in randomly generated networks,is also presented and its results are discussed.     

面向多阶段任务可用度的装备群维修决策模型

多种维修方式的综合应用可最大限度提高装备可用度。针对装备群的多阶段任务特点,将维修活动近似安排在任务间隔期内,认为部件以一定的概率必然出现故障,获得了阶段期望维修时间。然后充分考虑了部件的3种维修策略以及产生的延误时间,给出了任务可用度的定义。以最大化任务可用度为目的,在综合分析阶段任务分配方案及维修方式选择影响的基础上,建立了一种非线性整数规划模型。基于问题实际提出了改进遗传算法对模型进行求解,以新的多层分段染色体形式表示优化方案,并调整遗传算子的操作方法以易于算法的实现。最后给出具体实例证明了模型及算法的有效性,有利于决策人员做出合理的任务及维修活动安排。     

求QoS路由的整数线性规划方法

QoS路由的任务是在网络中寻找一条满足多个约束条件的路径使网络资源的利用达到最优. 该问题是一个NP-完全问题. 提出了一种新的基于整数线性规划模型选择路由的方法. 思路是将复杂约束引入到目标函数作为罚项, 得到一个松弛整数线性规划问题. 因为约束系数矩阵是全幺模矩阵, 松弛问题可以通过线性规划很快地求解. 拉格朗日乘子的调整用罚函数的方法很容易计算. 数值实验表明提出的方法是有效的.     

航空装备单元维修保障仿真评估方法研究

针对航空装备维修保障的仿真评估问题,首先,以某装备单元完成典型训练任务为主线,构建装备单元维修保障业务模型、组织机构模型、装备任务模型、装备系统模型、保障系统模型和保障行为模型.其次,设计了维修保障仿真推演运行控制和计算推演框架.最后,对维修保障分析评估流程进行分析,并通过典型案例进行计算验证.通过研究,能够为深入推进...     

考虑相关性的串联系统动态机会成组维修优化

多部件串联系统存在复杂的相关性,制定最优的维修策略以保持最低的维护成本是设备科学管理的关键之一。本文提出多部件串联系统动态成组机会维修策略。该策略在考虑部件间的经济相关性和结构相关性的基础上,以节省的总维修成本最大为目标,构建了有限时间内系统维修优化模型;应用了遗传算法对系统各部件进行分组优化,解决了NP难问题;应用滚动计划,将长期计划与短期计划相结合,实现对维修计划的动态实时更新。案例分析表明,该方法能够有效地降低维修成本,值得在工程实践中借鉴。