随机工期下反应性多模式项目调度优化

在活动工期随机中断下,通过衡量成本、鲁棒性及完工时间3类目标和两种资源分配的不同组合下,获得的反应性策略对项目调度过程中损失成本、完工时间及中断次数等方面的影响,以确定不同情况下的最优调度策略。首先对该问题进行界定,并构建问题的优化模型;设计遗传禁忌混合搜索启发式算法对模型进行求解并得出结论:遗传禁忌混合算法要优于单纯的遗传或禁忌算法;采用基于成本目标的策略可以显著降低项目反应性调度成本;在不确定度较低的环境下,传统的进度生成方式要优于随机进度生成方式。     

随机活动工期下基于总不确定成本的项目前摄性调度与反应性调度集成优化

从成本经济角度研究活动工期随机中断下前摄性调度与反应性调度在应对不确定因素干扰中的集成优化问题,目标是最小化项目计划与实施过程的总成本。构建以总成本最优为目标的前摄性与反应性调度集成优化模型;针对模型特征设计混合变邻域随机禁忌搜索启发式算法,并在ProGen生成的算例上进行全因子测试。结果表明：基于随机属性的混合启发式算法在算例规模较大时可以发挥较好的作用;通过合理设置基准进度中缓冲分配方案,可以通过牺牲部分鲁棒性的方式获得项目总成本的最优。     

基于资金约束的项目支付进度问题研究

研究资金约束下的项目支付进度安排问题,其中活动具有多种执行模式,目标是最大化项目净现值.首先界定研究假设条件并定义文中用到的符号;随后构建问题的非线性整数规划优化模型;针对其强NP-hard属性,设计三层迭代循环嵌套的禁忌搜索启发式算法;以多重迭代改进算法为对比基准,在随机生成的3240个标准算例上对算法进行测试,结果表明:禁忌搜索获得的满意解质量远高于多重迭代改进,但其计算时间要长于后者.该研究可为承包商安排项目进度及平衡现金流提供决策支持.     

基于鲁棒性约束的随机活动工期现金流均衡项目调度优化

现实中大多数项目都是在不确定环境下实施的,且承包商的现金流均衡对项目的顺利实施具有重要影响。本文以承包商的现金流均衡为目标,研究随机活动工期条件下基于鲁棒性约束的项目调度问题。首先对该问题进行界定,构建优化模型;随后设计专门的禁忌搜索启发式算法对模型进行求解;最后用一个实例对研究进行说明,并计算分析关键参数对目标函数的影响。本文研究可为现实中承包商融资能力有限的项目管理提供理论支持。     

带有多重空间干涉约束的工程调度优化北大核心CSCDCSSCI

工程活动的空间干涉会延迟活动进度,降低活动质量,甚至引发事故,威胁员工的生命安全。针对这一问题,研究考虑多重空间干涉的工程调度优化问题。对工程中的空间资源和空间冲突进行系统地分类,建立带有多重空间干涉约束的工程调度优化模型并设计一种求解该问题的启发式算法——禁忌模拟退火算法。分别例举一个现实的工程案例和随机生成的算例群进行计算实验,结果表明,算法能快速生成项目调度计划方案,有效避免或减少多重空间干涉并尽可能地缩短工期,为工程管理者提供决策支持。     

带有多重空间干涉约束的工程调度优化

工程活动的空间干涉会延迟活动进度,降低活动质量,甚至引发事故,威胁员工的生命安全。针对这一问题,研究考虑多重空间干涉的工程调度优化问题。对工程中的空间资源和空间冲突进行系统地分类,建立带有多重空间干涉约束的工程调度优化模型并设计一种求解该问题的启发式算法——禁忌模拟退火算法。分别例举一个现实的工程案例和随机生成的算例群进行计算实验,结果表明,算法能快速生成项目调度计划方案,有效避免或减少多重空间干涉并尽可能地缩短工期,为工程管理者提供决策支持。     

基于时差效用的双目标资源约束型鲁棒性项目调度优化

进度计划的稳定性对不确定环境下项目的顺利实施具有重要影响。从活动自由时差效用函数的新视角度量调度方案的鲁棒性,进而,同时考虑项目工期和鲁棒性两个目标函数,构建了基于时差效用的双目标资源约束型鲁棒性项目调度优化模型(BORRCPSP)。针对模型的NP-hard和多目标组合优化特征,设计一种调整的快速非支配性排序多目标遗传进化算法(NSGA-II)求解模型。基于PSPLIB中的480个标准算例进行大规模数值仿真测试。采用获得Pareto最优解集合的算例比率、与最优工期的偏差以及Pareto最优解集合的规模和计算时间作为4个评价指标,实验数据的统计结果验证了BORRCPSP模型和调整的NSGA-II算法的有效性。结论表明,BORRCPSP的Pareto最优解集合可以给项目经理综合考虑项目工期和进度计划的稳定性提供定量化决策依据。     

基于工期分布和多资源约束的关键链缓冲区大小计算方法

提出了一种综合考虑活动工期风险、资源影响系数和非关键链剩余缓冲等影响因素的关键链缓冲区大小计算方法。综合考虑项目资源受限程度和活动资源需求强度对缓冲区大小的影响,提出了活动资源影响系数计算方法;基于活动的工期分布,采用蒙特卡洛仿真估计活动的安全时间;改进了非关键链剩余缓冲的确定方法,并且在计算项目缓冲时吸收剩余缓冲。通过算例分析和比较研究,验证了采用改进方法建立的关键链进度计划,可以合理降低工期风险对项目进度计划的影响,并有效地缩短项目计划工期。     

基于不同支付规则的MPPSP及其模拟退火与禁忌搜索算法

研究了基于不同支付规则的多模式项目支付进度问题.首先对所研究问题进行界定;在此基础上构建不同支付规则下的多模式项目支付进度优化模型,证明问题的强NP-hard属性;随后设计模拟退火及禁忌搜索两种启发式求解算法;在随机生成的标准算例集合上对算法进行比较测试,分析关键参数对目标函数的影响.结果表明:该文所开发的模拟退火启发式算法的求解质量要优于禁忌搜索启发式算法,而且这种优势随算例规模的增大而增加;此外,承包商收益随着支付次数与支付比例的增加而增加,随着折现率的提高而减小;基于时间、进展和费用支付规则下的满意解的目标函数值不超过基本支付规则下的对应值.     

考虑鲁棒性成本的多模式双目标项目前摄性调度优化

研究多模式资源约束条件下的鲁棒性和成本双目标权衡问题,探讨如何在最低成本代价下最大程度地提升项目鲁棒性.首先界定研究问题,然后构建鲁棒值最大化、成本最小化的双目标调度优化模型,并将其转化为带有预算约束的单目标鲁棒值最大化子模型,针对模型设计迭代式遗传算法进行求解.随后,应用随机生成的标准算例集合进行大规模测试,对比结果表明本文设计的迭代式遗传算法可以有效求解得到鲁棒值大、成本低的满意进度方案,供项目管理者权衡选择.研究可为管理者制定具有稳定性的进度计划以及对鲁棒性和成本进行权衡提供决策支持.     

基于资源流网络优化的鲁棒性项目调度

针对项目执行过程中由于活动拖期导致基准调度计划不断变更的问题，从资源分配的角度构建基于资源流网络优化的鲁棒性调度计划。首先设计拖期惩罚成本指标来衡量调度计划的鲁棒性，并构建以拖期惩罚成本最小化为目标的资源流网络优化动态模型。针对该模型设计MTPC资源流网络优化算法，该算法以活动为基准，采用拖期惩罚成本最小的资源分配方案实现资源在活动节点之间的有效流动，提升调度计划的鲁棒性。最后，为验证MTPC优化算法的有效性和可行性，通过采用蒙特卡罗模拟仿真实验将MTPC优化算法与RRAS，Min-EA和MABO等3种资源分配算法进行对比分析。实验结果表明：MTPC算法在调度计划的鲁棒性，资源分配方案的稳定性以及算法的时间效率上都优于其他3种算法。MTPC算法不仅能快速有效地完成资源配置，还能通过降低活动的拖期风险提升调度计划的鲁棒性，这可以帮助项目管理者构建抗干扰能力较强的基准调度计划。     

加工时间依赖于资源消耗量的平行机调度问题

研究了一类平行机调度问题,其中假定作业加工时间是资源消耗量的线性减函数,调度的目标是在限定最大完工时间时最小化资源消耗总量. 分析了对应单机问题的最优算法和下界构造方法,进而提出了两个优化策略用于构造模拟退火算法和禁忌搜索算法.考虑了多种最大完工时间限制情形, 构造了大量随机实验数据,对算法解的精确度及计算效率进行了测试.实验表明所构造的模拟退火算法能够在合理的时间内提供高质量的满意解.     

基于资源流网络与时间缓冲集成优化的鲁棒性项目调度

针对工期不确定的资源受限项目调度问题,将鲁棒性资源分配和时间缓冲插入两种方法进行有效地结合,通过设计两阶段集成优化算法构建抗干扰能力较强的鲁棒性项目调度计划.第一阶段提出MEPC(minimizing expected penalty cost)资源流网络优化算法,通过对资源进行有效配置生成稳定的资源流网络.为进一步提升调度计划的鲁棒性,第二阶段通过固定第一阶段构建的资源流网络,设计EPC(expected penalty cost)缓冲优化算法,通过迭代方式在延期风险较大的活动前插入时间缓冲,实现项目期望惩罚成本最小化.最后通过大规模仿真实验从"解"鲁棒性"质"鲁棒性两方面来验证两阶段算法的有效性和可行性,结果表明通过将资源流网络与时间缓冲进行集成优化构建的调度计划不仅具有较好的完工性并且能更有效地应对项目执行过程中各种不确定性因素的干扰.     

突发事件应急救援前摄性调度与反应性调度的集成优化

突发事件应急救援具有高度的不确定性与动态性,稳定可靠的救援计划及其合理有效的动态调整,对于应急救援的顺利实施具有重要影响.本文以企业生产事故与突发事件为主要对象,研究应急救援的前摄性调度与反应性调度的集成优化问题.作者首先对问题进行界定,构建前摄性调度优化模型以求得一个鲁棒性最大的基准计划,然后以此为基础建立调整损失最小的反应性调度优化模型.针对问题的NP-hard属性,设计专门的禁忌搜索启发式算法.最后,通过对一个实际井喷事故救援过程的求解分析对研究进行说明,得到如下结论:前摄性调度的鲁棒性与反应性调度的损失值之间,并不存在一个绝对的单调关系,通过反复多次的求解运算,可以找到二者之间平衡点,实现两种调度方式的集成优化.本研究可为突发事件应急救援基准计划的制定与动态调整提供定量化决策支持.     

集装箱码头泊位分配-装卸桥调度干扰管理模型

针对集装箱码头作业过程中,由于干扰事件导致泊位与装卸桥调度计划难以顺利实施这一难题,运用干扰管理方法,从码头作业成本、船舶等待成本以及计划偏离度三个方面度量系统扰动,建立泊位分配-装卸桥调度干扰管理模型,提出求解干扰管理模型的仿真优化法,设计基于局部重调度与禁忌搜索算法的仿真优化算法,利用算例对模型与算法的有效性进行了验证.计算结果表明:与全局重调度算法相比,基于局部重调度的算法可以提高计算效率,同时,干扰管理模型能够考虑各方的利益,因此得到的干扰应对方案更科学.     

不确定条件下卫星鲁棒性调度问题

在对地观测卫星调度过程中，存在着很多不确定性因素，其中云层覆盖变化是主要的不确定性来源。本文针对考虑云层覆盖不确定性的卫星调度问题，借鉴了连续函数的鲁棒性优化思想，提出了一种基于邻域的鲁棒性指标，用于衡量卫星调度方案的鲁棒性。在此基础上，建立了卫星鲁棒性调度的CSP模型，设计了基于分级优化策略的随机变邻域禁忌搜索算法。实例研究表明，本文提出的模型和求解算法能够在保证调度方案性能的基础上，获得鲁棒性强的调度方案。     

最小-最大车辆路径问题的禁忌搜索算法

在对最小-最大车辆路径问题进行描述的基础上,建立了该问题的基本数学模型。针对最小-最大车辆路径问题的目标是最小化整个线路的最长子线路,本文提出了改进的禁忌搜索算法,并用一些典型算例进行了验证。计算结果表明,用该算法求解最小-最大车辆路径问题,不仅可以取得较好的计算结果,而且算法的计算效率较高,收敛速度较快。     

活动重叠对缩短资源受限项目工期有效性研究

活动重叠是项目赶工的一种常用手段,但并非所有活动的重叠执行均能有效缩短项目工期.识别和评估项目中活动重叠对缩短项目工期的有效性,避免无效的活动重叠及资源的浪费,对于解决资源受限项目调度问题具有重要的理论和现实意义.针对现有进度生成机制在处理带有活动重叠的资源受限项目调度问题上的不足,本文建立整数线性规划模型并对小规模算例进行精确求解.在对求解结果统计分析的基础上识别影响活动重叠有效性的关键因素,为项目调度中制定重叠策略提供指导.通过一个算例验证预先识别有效的活动重叠对提升启发式算法性能和优化项目调度结果具有积极作用.