成组集中策略下滚装汽车堆场车位分配优化

滚装汽车堆场车位分配的合理性直接影响到滚装运输过程中汽车装卸滚装船舶的周转率.为提升装卸作业效率,研究了堆场车位最优分配问题;按照成组集中分配原则,以提高堆场内成组汽车停放集中度为目标,建立了衡量成组汽车停放集中度的混合整数规划模型;进而设计了基于网格随机搜索的启发式算法对模型进行求解.通过数值实验与分支定界法作比,验证了模型的合理性及网格随机搜索算法的有效性,拓展了汽车滚装码头堆场车位分配管理的理论研究.     

MAS与启发式算法结合的汽车滚装码头堆场作业调度

基于汽车码头堆场资源调度问题的基本假设,将MAS技术与启发式算法结合,进行分布式汽车码头堆场作业调度研究.首先建立汽车滚装码头堆场作业系统数学模型,通过模型求解确定调拨策略,根据调拨策略制定高效的汽车滚装码头堆场计划以提高堆场利用率.然后采用Anylogic仿真软件对计划制定的策略建立仿真模型,实现多个Agent之间的复杂交互.最后依据某汽车码头运营的历史数据,分析不同策略下以往堆场计划的执行状况,确定新的堆场作业计划,同时建立评价指标以评判设计策略的优劣,为堆场计划的制定提供依据,也为汽车码头合理的运营管理提供支持.通过仿真实验验证了模型的可信性和系统的实用性.     

集装箱堆场出口箱箱位分配多目标优化模型

为了合理分配集装箱堆场出口箱箱位,考虑出口箱进场时间的随机性以及出口箱重量的不确定性,以取箱装船过程中尽量避免翻箱操作、最小化存储成本、使各堆栈中箱子数均衡为目标建立堆场出口箱箱位分配的多目标优化模型.应用MATLAB软件中YALMIP工具箱编程求解.针对此模型,设计3组实验,分析贝位中已占用箱位数对箱位分配的影响,以及各堆栈中箱子数均衡与存储成本之间的关系.结果表明该模型能够从总体上实现对出口箱箱位分配的优化并能尽量避免取箱装船过程出现翻箱操作.     

基于吸引子布局算法求解码头泊位岸桥分配问题

泊位和岸桥资源是港口码头的重要稀缺资源,如何合理的安排调度船舶靠泊和岸桥工作对港口码头的作业效率有极其重要的影响.同时研究了泊位分配与岸桥调度分配问题,通过将靠泊时间、岸桥使用以及泊位占用进行抽象化,成为一种矩形评价块,并将整体靠泊作业过程转化为一种新的三维矩形布局问题进行研究.计算表明,将传统建模方法转化为空间布局模型可全面考虑靠泊过程中各类型资源的占用,并可有效提高各类资源在靠泊作业中的总体宏观效率,与传统建模和算法相比有明显的优越性和更全面的统筹性.     

自动化集装箱码头同轨双堆垛起重机交接缓冲贝位优化

在自动化集装箱码头中,堆场作业效率是评估码头整体运作效率的重要指标.为了提高堆场作业效率,采用同轨双堆垛起重机以借助缓冲贝位同时存储和取回集装箱,其中主堆垛起重机将集装箱堆叠在缓冲贝位,协作起重机将其运送到目标贝位.缓冲贝位的设置能规避双堆垛起重机之间的移动冲突,将冲突转移到缓冲贝位上.制定了一个安全时间间隔以避免双堆垛起重机在缓冲贝位上发生碰撞,以最小化任务完成时间为目标,构建了一个混合整数规划模型决策缓冲区位置和作业最优序列.设计算例和数据集,研究安全时间间隔、起重机移动速度、小车处理时间的敏感性,起重机不借助缓冲贝位和借助缓冲贝位完成任务对任务完工时间的影响以及最优缓冲贝位发生变化对任务完工时间的影响.实验证明,安全时间间隔、起重机移动速度、小车处理时间会影响任务完成时间和缓冲贝位;相较于不借助缓冲贝位完成任务的情况,借助最优缓冲贝位完成任务可以减少11.38%的完工时间;而与最差缓冲贝位相比,最优缓冲贝位可以减少49.40%的任务完工时间.     

考虑多种类干扰事件的集装箱码头泊位分配问题

为有效抵抗各类干扰事件对集装箱码头泊位分配计划的影响,有必要制定具有一定鲁棒性且易于恢复调整的泊位分配计划.本文从事前角度出发,针对集装箱码头的泊位分配问题开展以下研究:首先,对码头内干扰泊位分配计划实施的事件进行识别和分类;然后,通过量化以上干扰事件在泊位分配模型中产生的影响,并以最小化船舶的等待时间成本、离港延误时...     

多停车场共享车位动态预约与分配优化模型

为了缓解停车矛盾,更加均衡地利用停车资源,实现对停车需求的动态响应,以多个相邻的路外停车场为研究对象,构建了多车场共享车位动态预约与分配的整数规划模型。模型以充分利用停车资源与节约用户停车成本为目标,采用线性加权将目标进行组合,根据实时的停车请求数量,自适应选取动态权重系数。通过对未到达的停车请求进行调整,迭代优化分配结果。引入动态定价机制均衡各车场的车位利用情况。采用车位利用率、停车请求接受率、平均步行距离和停车域均衡度4个指标对模型进行评价。设置仿真实验对模型进行验证。结果表明,相较于传统的不调整模型,提出的模型通过对未到达的停车请求进行迭代优化可使得利用率和接受率平均分别提升10.70%和20.08%,利用率的提升程度随着停车请求数量呈现先增大后减小的趋势,用户平均步行距离增大10 m左右,但仍满足用户出行需求。嵌入动态权重后的模型相较于静态权重模型利用率与接受率平均分别提升2.2%和10.88%,且动态权重模型能更好的适应停车需求的动态变化,使停车资源在高峰时段得到充分利用。相较于静态定价模型,引入动态定价机制使得车辆均匀的分配至各停车场,停车域均衡度平均降低0.074,实现停车资源的均衡利用。模型可为共享停车平台的停车分配与管理决策提供理论参考,缓解城市停车难问题。     

基于岸桥成本分析的集装箱港口泊位和岸桥分配问题

针对岸桥作业成本对装卸活动的影响,建立集装箱码头离散型泊位和岸桥集成分配的混合整数规划模型,结合具体算例,运用优化软件求解.在分析船舶在港相关成本时,通过比较不同成本比率下船舶靠泊结果,得到港口应该设置的等待成本与装卸成本比率;再根据设置成本比率后的模型,考虑在不同总岸桥数量配置下船舶在港总成本最小值的趋势,获得使目标函数最小的合适总岸桥数.研究结果表明,岸桥固定成本投入不同会影响港口船舶泊位分配和岸桥配备.     

一种基于RC链的私家车位分配方案

随着共享经济的快速发展,车位共享平台应运而生。车位自动分配技术因能大大缩减泊车人寻找车位的时间并提高车位的利用率而逐渐被车位共享平台使用。然而,在私家车位共享场景下,现有车位共享平台在分配车位时只追求车位利用率的最大化而忽略了车位分配的公平性,一定程度上影响了用户使用平台的热情。针对这个问题,研究设计了一种基于RC链（Resilient and Consensus-based Chain）的私家车位分配方案。该方案结合RC链技术与第二拍卖价格策略,在车位分配过程中保证了公平性和高效性。通过使用RemixIDE、Hyperledger Sawtooth和Hyperledger Caliper等工具对方案进行仿真分析,证明了该方案相比传统方案有着更好的公平性和高效性。     

垂岸式集装箱码头自动化跨运车作业任务分派与序列优化

自动化跨运车(Automated Straddle Carrier,ASC)是一种自动化集装箱码头水平作业设备,可直接在岸桥下从地面存取集装箱,同时在堆场也可直接存取集装箱,其作业不会直接影响岸吊等其他设备的作业效率,具有独立性.考虑垂岸式集装箱堆场布局,以最小化完成时间和空驶时间为目标,建立ASC作业安排的混合整数规划模型,确定ASC的作业序列.根据数值实验结果,分析ASC数量配置的影响,以及完成时间和空驶时间之间的均衡关系.     

两阶段混合算法的立体车库车位分配建模与仿真

针对自动化立体车库车位分配时顾客排队队长过长以及堆垛机能耗过高等问题,以减少顾客平均排队队长、堆垛机运行能耗等为目标,在保证车库运行效率前提下,通过介绍神经网络算法和果蝇算法原理与方法,提出基于2阶段混合算法的立体车库车位分配决策模型：第1阶段利用神经网络算法预测顾客停留时间;第2阶段利用果蝇算法实现车位最优分配。以车辆到达间隔时间服从泊松分布情况下建立立体车库数学模型,并以顾客平均等待时间、平均等待队长、平均服务时间、顾客的平均能耗作为立体车库效率指标评价立体车库的性能,采用MATLAB编制仿真程序。通过比较车辆就近分配原则和基于果蝇算法车位分配模型下的效率指标,证明了果蝇算法进行车位分配在保证车库运行效率和降低车库运行能耗上的有效性。     

二级供应链建模及仿真研究

研究仅具有制造商和销售商的二级供应链模型,这类模型广泛适用于服务销售系统,建立了不但具有选址及市场顾客配置作用,还具有对于市场销路调控的供应链混合整数规划模型,设计了适用于这种混合整数规划供应链管理决策的遗传算法．对于服务销售中的实例——奶品零售问题进行了供应链仿真实验,仿真效果趋于客观．     

Genetic Tabu Search for the Multi-Objective Knapsack Problem

We introduce a hybrid algorithm for the 0 - 1 multidimensional multi-objective knapsack problem.This algorithm, called GTS^MOKP, combines a genetic procedure and a tabu search operator. The algorithm is evaluated on 9 well-known benchmark instances and shows highly competitive results compared with two state-of-the-art algorithms.     

炼油厂原油选购多目标优化

为保证原油加工装置的平稳生产和取得好的经济效益,大多数炼油厂会通过控制混合性质同时选购几种原油进行混炼.原油选购优化现已成为提高炼油厂经济效益的重要手段.以炼油厂原油选购利润最大以及混合原油与目标原油的性质相对偏差最小作为目标,建立了一个多目标原油选购优化混合整数非线性规划模型.在多目标列队竞争算法(MOLCA)的基础上,改进了目标值的排序方式,并加入变异算子,提出了一种改进的多目标列队竞争算法(IMOLCA).利用IMOLCA优化求解该模型,可以得到两优化目标最优解集的Pareto前沿.通过实例分析,验证了模型和算法的有效性.计算得到的方案可为炼油厂原油选购提供参考.     

平原地区农村供水规模的优化

在农村供水工程建设中,合理的供水规模往往是供水工程能否持续运行的决定性因素.在含水层发育比较广泛且可作为供水水源的平原地区,文章在考虑到水厂位置选择对供水覆盖范围及输水成本影响的条件下,研究供水成本的组成,确定制水成本、建设费用与供水规模之间的关系,建立以区域内水厂、主管网建设投资和输水成本总和最小为目标的混合整数规划模型;利用遗传算法对模型进行求解,进而确定合理的供水规模,为类似地区的农村供水规划提供参考.     

在线租赁的规划模型及算法分析

针对DVD在线租赁问题,为了让用户总体满意度尽量大,又要让分得DVD的会员尽量多,本文建立了一个规划模型,提出了一种能在全局进行搜索的"PP算法".在保证有95%的会员能看到所需要的DVD的情况下,会员的满意度尽量的大,网站的支出尽量小.在"PP算法"的基础上采用了在局部逼近极值的算法,建立了相应的双目标规划模型,并对算法进行了分析.     

基于节点吸引力的可调参数复杂网络模型

针对真实网络的生长演化规律,以及BA无标度网络模型和原始的节点吸引力模型在择优连接以及生成网络统计特征方面所存在的问题,综合考虑复杂网络生长演化过程中节点度和节点吸引力的择优连接特性,提出了一种基于节点吸引力的可调参数复杂网络模型. 理论研究与仿真实验分析表明,基于节点吸引力的可调参数复杂网络模型可以有效生成结构稳定并与实际网络统计特征很接近的复杂网络,通过调节模型参数可以灵活调整网络的生长演化过程. 模型生成的网络度分布仍然服从幂律分布,并且具有较高的群集系数和平均路径长度.      

获得无约束条件最优化问题的解的一些方法

对于无约束条件的目标为非线性关系的最优化问题,本文指出了获得其最优解的两种基本途径:(1)系统的目标可用数学表达式表示的,利用求导数的方法求解;(2)系统的目标不能用数学表达式表示的,用搜索法求解。     

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.