防止短连线交叉口溢流的单点信号配时优化

从我国城市交叉口的交通特征出发,在考虑排队长度和行人过街约束条件下构造了多目标规划函数：优化目标是使车辆平均延误和各相位关键车道组饱和度方差最小,约束条件是排队长度不超过车道预设长度,并且行人过街相位足够长. 对于多目标规划,采用功效系数法建立目标评价函数. 通过天河北与天寿路交叉口实例应用遗传算法求解验证模型,结论表明：该模型能够有效地防止短连线交叉口溢流现象的发生.     

考虑车辆限速和风险公平性的危险品运输网络双目标优化模型

在危险品运输网络中,对不同路段上危险品运输车辆的最高车速设置不同的限制值,能在很大程度上影响危险品运输商的路径选择,从而导致不同的危险品运输网络总风险和总成本。本文首先基于车辆限速的方法,构建了考虑风险公平性的危险品运输网络优化的双层规划模型,上层规划以网络总风险和总时间成本的最小化为目标,并通过增加路段容量和区域风险约束以确保风险分布的公平性,下层规划以危险品运输企业的总时间成本最小化为目标;然后,采用粒子群优化算法求解了该模型;最后,通过两个算例验证了模型和算法的有效性。计算结果表明,政府部门运用车辆限速的方法,并且考虑风险平等性约束,在兼顾运输企业效益的同时,能有效地降低危险品运输网络的总风险和保证区域风险分布的公平性。     

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.     

随机需求与随机生产环境下的综合能力规划研究

为研究随机因素对一般制造企业能力扩张决策的影响,考虑市场需求的随机性和生产作业消耗的随机性,基于能力规划模型的一般形式构建了随机市场需求和随机生产环境下的能力规划模型.通过机会约束规划方法,找到了随机生产能力约束的确定性等价类,同时,使用随机线性约束的二阶段求解方法,建立了随机需求约束的确定性等价模型,以随机环境下期望成本最小为决策目标,得到了随机能力规划问题的确定性等价形式.建立了使用遗传算法搜索能力调整变量,而使用原始-对偶方法求解产品组合决策二次约束规划的算法结构.通过算例证明了模型和算法的有效性.     

考虑公交优先的城市交叉口遗传算法信号配时研究

对设置公交专用进口道的城市交叉口信号配时作了研究.考虑公交优先,并从我国城市交叉口的交通特征出发,构造了多目标规划函数:一是使公交总延误最小,二是使一般小汽车交通各相饱和度之间的均方差最小.对于多目标规划,采用功效系数法建立目标评价函数.并利用遗传算法对函数进行优化求解得到信号配时方案.通过仿真实例说明了函数构造及求解的过程.     

考虑车辆限载的危险品运输车辆调度模型

针对危险品车辆在线路间调拨问题,综合考虑了车辆调度成本、车辆限载等,构建了以利润最大化和途径人口密集区的风险成本最小化为目标的混合整数规划模型,对运价(运量)、运力配置进行综合决策.借鉴分层求解方法,首先,不计广义车辆调拨成本,假定调拨运力无时间约束,分析了使目标函数取最大值的运力;然后,设计了搜索机制进行时间约束可行性检验,证明了满足时间约束的运力取值范围;最后,基于不计广义车辆调拨成本最优运力配置,修正搜索机制计算最小广义车辆调拨成本,并通过数值分析验证了算法的有效性,与不允许车辆调拨相比,车辆调拨降低了运价,增加了运输需求.     

交通网络设计的优化模型及算法

通过对交通网络设计的问题及其研究现状的分析．对离散型交通网络设计问题进行了深入的研究。采用双层规划模型描述问题．其中上层规划模型是从交通规划者的角度出发．在建设资金受到约束的前提下．设计合适的路网结构．使得公路网中的交通出行能达到系统最优；而下层优化模型则是从路网使用者的角度出发．使交通出行达到用户最优，针对该双层规划模型．本文对上层模型使用SA算法求解．而下层模型则采用了基于路径搜索的GP算法进行求解．以此为基础设计了SA—GP算法对其进行求解。算例计算的结果表明．模型和算法都是有效的，求取的结果能显著改善路网的交通情况．而且上下层算法的收敛速度快，从而能为路网规划决策提供支持。     

基于可信性的低碳物流网络设计多目标模糊规划问题

通过物流网络的优化设计来控制碳排放是提高低碳物流绩效的一种重要途径.针对模糊环境下多级低碳物流网络设计的战略定位和配置问题,综合考虑多级物流网络参数的模糊性以及战术层的多商品流、多生产技术和多运输方式的选择决策,以最小化物流网络的总成本和总碳排放为目标,集成采用期望值规划方法和机会约束规划方法,建立了基于可信性的多目标模糊数学规划模型.该模型引入二氧化碳当量作为衡量物流网络对环境影响的评估指标.然后,设计了一种基于可信性测度的交互式模糊求解方法对多目标模糊规划模型予以求解.最后,通过算例验证了模型和算法的有效性和可行性.     

基于贪婪随机自适应过程的多类型卫星联合任务规划技术

对地观测卫星任务规划问题需要考虑侧视、星上能量、数据容量和数据传输等多种约束,是一类复杂的组合优化问题,现有研究大多对问题进行了不同程度的简化。面向多种载荷类型卫星的联合任务规划问题,考虑上述多种约束,基于贪婪随机自适应搜索过程提出了一种新的混合算法对问题进行求解。实验结果表明,该混合算法在多星联合任务规划领域是可行有效的。     

基于资源预留的成像卫星鲁棒性任务规划方法

随着新型成像卫星的智能化发展,成像卫星鲁棒性任务规划是一个迫切需要解决的理论和实践问题.综合考虑卫星姿态转换时间,固存和电量等约束条件,建立了成像卫星鲁棒性任务规划模型.在保证任务规划收益最大化的前提下,提出了一种基于资源预留的成像卫星任务鲁棒性规划方法.基于任务之间卫星的转换时间约束及资源预留规则,保证资源的高效利用及地面观测任务的有效安排.通过对不同规模的实例进行求解,实验结果表明本方法具有很好的鲁棒性.本文方法对其它相同类型相关问题具有指导及借鉴作用.     

基于遗传算法的城市交通运输网优化问题研究

香港是一个市区人口相对集中的城市 ,公路和公共交通运输网的优化非常重要 ,随着经济的发展 ,人口的增加 ,对公共交通设施的需求越来越大 ,每年香港政府都要投资三亿港币建设新的公共交通设施 ,满足日益增长的需求 .这些新的交通设施要从许多公路和公共交通的规划项目中选择 ,这个问题数学上归结为一个 0 -1规划问题 .本文用遗传算法对这一 0 -1规划问题进行了求解 ,这是第一次将遗传算法应用于实际的网络设计问题 ,这一模型将有助于香港政府进行交通规划 ,香港 2 0 0 6年规划数据被用于进行实例研究.     

带时间窗和调货特性的多品类取送货优化算法

为了满足快时尚品连锁门店多品类的销售需求,综合考虑载重限制、多货品、门店相互调货以及服务时间窗等因素,研究了同时取送货车辆路径问题.为了有效降低库存管理和运输成本,通常鼓励门店间的货品相互调配,且需要控制用车数.为此,以最小化车辆数为第一优化目标,最小化转运成本(运输成本和仓库处理成本)为第二优化目标,构建了混合整数规...     

Two-way road network design problem with variable lanes

This paper studies a new form of transportation network design problem. In urban transportation network, unreasonable phenomenon can occur in certain traffic period （e.g. on/off duty period）, which demonstrates that the flows of opposite directions on a two-way road are seriously asymmetric; one traffic link of a two-way road congest heavily but the other is hardly used. In order to reduce transportation congestion and make full use of the existing road resources, we propose a lane reallocating approach in peak period, and establish a discrete hi-level programming model for the decision-making. Then, based on particle swarm optimization （PSO） technique, a heuristic solution algorithm for the hi-level model is designed. Finally, the lane reallocating approach is demonstrated through a simple transportation network.     

应对紧急附加订单的汽车滚装堆场车位合并分配优化

利用汽车滚装码头可对车辆流通过程中的时间及空间加以压缩的属性,解决整车供应链系统中市场紧急需求问题.将汽车滚装堆场作为紧急附加订单与原计划订单进行合并的响应点,通过建立0-1整数规划模型,使两类订单中所有类型的汽车均达到集聚分配的状态,为集中高效装载提供必要条件.构建了车位合并分配算法获得问题的较优初始可行解,进而与吸引度搜索算法相融合,获得最优或次优的堆场车位合并分配方案.与分支定界方法及有序车位合并分配方式对比的数值实验证明了算法的优越性.实际应用实验,进一步验证了启发式算法求解大规模算例的高效性.     

带时间窗的开放式满载车辆路径问题建模及其求解算法

为满足某些企业的满载运输需求, 针对运输任务对车辆具有独占性的特点, 分析得到总运输费用的大小取决于车辆的空车运行费用, 在此基础上, 将带时间窗的开放式满载车辆路径问题转化为带时间窗的多车场开放式车辆路径问题, 建立了相应的数学模型, 并设计了改进的自适应遗传算法进行开环路径求解, 并把算法应用于某木材厂的周运输计划的制定, 算法在很短时间内求得了运输方案, 比木材厂原运输方案减少了车辆数, 并节省了运输费用. 实验证明, 算法是可行和有效的.     

D运输问题

提出一类要求货物尽量在某一给定时间以前如数运抵目的地的运输问题。这是一类含离散目标约束的目标规划问题，我们把它称为D运输问题。建立D运输问题的数学模型，引入可实施解、最优解、解对预警时间的偏差等概念，给出D运输问题的求解方法和一个计算例子。     

一类模糊线性规划的求解方法及应用

利用一种新的模糊数排序准则,提出了约束条件中含有三角模糊数的模糊线性规划转化为经典的线性规划的方法。与其他方法相比,该方法从理论上证明了得到的解优于其它解,约束条件个数少。用该方法求解了具有模糊等式约束的运输问题。通过数值算例,进一步表明了提出方法的有效性和应用的广泛性。     

带二维装箱约束的物流配送车辆路径问题

现实物流活动中大量存在的易损、 易碎物品的运输问题属于带二维装箱约束的物流配送问题, 该问题是二维装箱问题与车辆路径问题这两个经典难题融合之后的一个新问题. 针对这一问题, 在对其进行明确定义的基础上, 建立了数学模型, 提出了解决该问题一个Memetic算法, 对算法中的几个关键算子: 深度优先的启发式装箱方法、染色体的编码方式及其路径分割程序、初始解的生成方法、 交叉算子、局部搜索算子, 进行了详细的阐述. 通过初步的实验, 确定了Memetic算法的最佳参数配置; 然后在Iori提出的30个顾客数在20-199个标准算例上对算法的鲁棒性、求解的质量、以及求解性能等几项指标进行了测试, 并与文献中的求解结果进行了比较. 试验结果表明, 该Memetic算法大大提高了现有算法的性能及求解结果的质量.     

Bilevel programming model and solution method for mixed transportation network design problem

By handling the travel cost function artfully, the authors formulate the transportation mixed network design problem (MNDP) as a mixed-integer, nonlinear bilevel programming problem, in which the lower-level problem, comparing with that of conventional bilevel DNDP models, is not a side constrained user equilibrium assignment problem, but a standard user equilibrium assignment problem. Then, the bilevel programming model for MNDP is reformulated as a continuous version of bilevel programming problem by the continuation method. By virtue of the optimal-value function, the lower-level assignment problem can be expressed as a nonlinear equality constraint. Therefore, the bilevel programming model for MNDP can be transformed into an equivalent single-level optimization problem. By exploring the inherent nature of the MNDP, the optimal-value function for the lower-level equilibrium assignment problem is proved to be continuously differentiable and its functional value and gradient can be obtained efficiently. Thus, a continuously differentiable but still nonconvex optimization formulation of the MNDP is created, and then a locally convergent algorithm is proposed by applying penalty function method. The inner loop of solving the subproblem is mainly to implement an all-or-nothing assignment. Finally, a small-scale transportation network and a large-scale network are presented to verify the proposed model and algorithm. This research is supported by the National Basic Research Program of China under Grant No. 2006CB705500, the National Natural Science Foundation of China under Grant No. 0631001, the Program for Changjiang Scholars and Innovative Research Team in University, and Volvo Research and Educational Foundations.     

B运输问题及其应用

在传统的运输问题中，目标函数是求总的运费最少。但在特殊情况下，如在发生自然灾害的情况下，首要问题是如何尽快地将抢险物资（包括抢险人员等）如数运抵各灾区。后者是一类非线性多目标规划问题，我们把它称为Ｂ运输问题。本文建立了Ｂ运输问题的数学模型，并给出了一种求解方法。