波次分区拣货时装箱与货位指派问题协同优化的模型与算法

在一种常见的周期性"波次分区拣货、整体补货"的动态环境中, 货位指派和装箱问题发生的频率相同, 互为优化条件, 同时解决两个问题可使拣货效率获得更大的提升. 研究了基于SKUs相关性的装箱和货位指派的协同优化问题, 建立了以最小化最大分区拣货处理时间为目标的数学模型, 设计了"SKUs对"位置交换策略, 提出了基于SKUs相关性的SAC算法和基于货位位置的NFDP算法分别来求解两个问题, 在此基础上, 提出了协同解决两个NP-hard问题的SAC-NFDP算法. 测试结果表明, SAC-NFDP算法性能良好, 对拣货效率改进明显.     

移动货架系统多机器人“存-取货架”调度优化方法

近年来,机器人移动货架系统已成为我国智慧物流与智能仓储的重要发展方向,多机器人“存-取货架”调度优化问题是影响该系统运行效率的挑战性难题.本文以减少机器人总行驶距离为目标,对机器人“存货架”和“取货架”进行联合决策,构建了多机器人“存-取货架”调度优化模型.针对该问题具有决策耦合性、解空间巨大的难点,设计了限定宽度的动态规划算法获取初始解,并将所构建的整数规划模型嵌入自适应大邻域搜索启发式框架中,通过两种分解算子将原模型转化为较小规模的子模型,提出自适应数学规划启发式算法,能够快速生成近似最优的调度方案.数值实验表明,与分别优化“存货架”和“取货架”调度相比,本文的联合调度优化方法能够减少约60%的机器人总行驶距离;与实践中普遍应用且性能表现最好的就近指派规则对比,本文方法可降低10%至15%的机器人总行驶距离.本文结论可为指导企业的仓库布局与调度提供借鉴,对我国智能仓储的发展具有重要意义.     

整数规划的旋转矢量法

针对整数规划问题的求解,改造了基本旋转矢量方法中的旋转因子和收缩因子。旋转因子的选取保证了矢量旋转过程中矢径长度不变,矢径的收缩策略的选取能保证最大范围地搜索解空间。多点旋转矢量法采用多矢量同时旋转的思想,在算法实施中基于优胜劣汰的原则引入了矢径舍弃系数和种群保留系数两个控制参数,极大地提高了计算效率和求解精度。最后,通过整数规划算例验证了该方法的有效性,表明对于维数较高的整数规划问题效果也很好。     

信息素修改策略求解固定货架动态拣选问题的研究

提出并讨论了蚂蚁算法中通过信息素修改策略求解固定货架货位点插入／删除变动问题的两种方案。一种方案是不考虑其插入／删除货位点的位置，在货位点变动后进行信息素全局更新，另一种方案是信息素的局部更新，充分考虑了其插入／删除货位点的位置。实验仿真结果对比评价了不同参数的设定对于两种策略求解过程和结果的影响。     

货架空间分配和库存控制联合优化策略研究

研究了需求率受展示空间影响的零售商品的货架空间分配和库存控制联合决策问题.针对各物品单独补货和多物品共同补货两种不同策略,分别建立了联合决策模型,分析了最优解的特性,并给出了共同补货模型的遍历搜索算法和两种近似求解算法.数值仿真研究表明:改进近似算法几乎达到了遍历搜索算法的效果,而近似算法在保证较好计算效果的基础上大大提高了计算效率;多物品共同补货与各物品单独补货策略相比,不仅改变了零售商的订购计划,也影响了其货架空间分配策略,并使零售商减少了库存,增加了利润;该模型也为零售商提供了比一些经验做法更优的货架空间分配策略.     

旋转货架系统配货作业优化问题启发式算法

旋转货架系统配置配货作业是现代配送中心中一项非常重要的作业活动.研究具有多个水平旋转货架系统的配货作业问题,建立对应的模型.在分析该类型作业中,整个货架系统配货顺序最优单个货架物品拣选顺序必然最优的特点基础上,设计改进临近域算法,并提出随机确定位置启发式算法.最后,通过模拟测试,效果良好.     

目标点动态变化的最优路径算法

研究目标点动态变化的最优路径算法,提出了一种改进的启发式最优路径算法,并采用实际路网数据进行了数据仿真实验,结果表明:提出的方法能较好的解决最优路径算法的实时性和精确性之间的平衡,具有较大的应用价值.     

城市应急最优路径算法

提出一种应用于城市应急系统的改进的最优路径搜索算法。它利用道路等级的分层方法,建立优化的层次化路网模型;在此基础上,利用分级搜索技术,解决起始节点和目标节点由低层到高层的最优路径;同时,在高层路网上采用提出的结合道路状况的启发式A＊优化搜索算法进行搜索,得到完整的优化路径。最后通过实际路网的应用验证了提出方法的有效性。     

基于碳排放与速度优化的带时间窗车辆路径问题

研究了考虑碳排放和速度优化的带时间窗车辆路径问题,引入了基于速度的碳排放计算方法,以油耗、碳排旅行时间费用最小化为目标,将速度作为决策变量,建立了混合整数规划模型. 提出了两阶段启发式算法,第一阶段采用改进的禁忌搜索算法优化配送网络中的速度,第二阶段设计了弧段速度优化算法用于优化路径弧段上的速寻求对最优解的进一步改进. 数值实验分析表明: ①两阶段启发式算法能快速有效地找到满意解; ②采用优度的路径安排比固定速度的路径安排能减少更多的碳排放和总费用; ③碳排放和旅行时间之间存在替换关系,减少碳排放会导致旅行时间的增加; ④传统的车辆路径安排中存在很大的碳排放改进空间,由于油耗和碳排放是相关的,减少碳排放有利于节约总费用.     

卫星地面站资源调度优化模型及启发式算法

针对涉及合理确定各地面站各类设备的数量及其分布,对设备进行最优调度,提高地面系统资源利用率等卫星地面站资源优化问题,建立了一种非线性泛函优化模型,并根据实际,在适当假设的基础上建立了系统的0-1规划模型。为了求解模型,提出基于地面站资源冲突消解策略,提出了一种启发式调度算法。利用该算法,研究了一个5站10星问题的调度方案,并与人工经验调度方案进行了比较。结果表明,采用这种启发式调度算法,卫星获得服务的时间增加,平均每天服务总圈数没有明显下降,说明该算法是有效的。     

自动化立体仓库拣选作业路径优化问题研究

合理优化货物的拣选路径是提高自动化仓库运行效率的一种有效方法.通过分析自动化仓库拣选作业的工作特点,为自动化仓库拣选作业创建了含装箱约束条件的多目标优化新型数学模型,用遗传算法对该数学模型进行了求解,基于不可行程度和作业次数对遗传算法初始种群的生成进行了改进.实验仿真和工程实际应用表明该模型和算法是可行、有效的.     

随机存储下返回型与S型拣选路径随机模型的比较研究

研究物流配送中心人工订单拣选的服务效率优化问题,进而研究拣选路径的行走距离问题。在物品随机存储情况下,分别构建返回型与S型拣选方式下拣选距离的随机模型。实验结果表明两模型的近似计算结果均能在误差允许条件下较好的与仿真逼近。并就拣选件数对两模型影响进行分析,当物品件数较多时,S型拣选优于返回型拣选。这两个模型可为现实中物流配送中心订单拣选距离、拣选时间的估计以及拣选方式的选择提供参考。     

采摘机械手虚拟设计与仿真系统的研究

在产品虚拟设计与仿真系统的开发中,为了实现智能设计,虚拟设计与企业产品设计的协同性、同一性和可重用性,实体建模属性的统一规范和标准定义十分必要。第一,首次提出和制定了可以用于虚拟产品建模与仿真的命名规则标准,为虚拟机械产品的设计提供参考。第二,构建水果采摘机械手虚拟设计与仿真系统的体系结构,建立了机械手机构设计模块,它包括机构的参数化设计和知识重用;第三,构建了机械手设计知识库和三维仿真模块;第四,已知机械手视觉获取目标的三维坐标,用软件实现反求机械手运动及其算法,并实现虚拟环境下的机械手对目标定位和采摘的三维仿真;第五,开发了水果采摘机械手虚拟设计与仿真系统。最后,通过三维仿真和实验样机对关键技术进行了验证。

Abstract：

In the development of product virtual design and simulation system, in order to achieve the cooperativity, identity and reusability of intelligent design, virtual design and enterprise product design, the unified standard and standard definition about solid modeling properties were necessary. First, the virtual product naming standards used for modeling and simulation as a reference for the virtual mechanical product design were firstly proposed. Second, the structure of the fruit picking manipulator virtual design and simulation system was constructed, and a manipulator mechanism design module was developed, including the parametric design and knowledge reuse. Third, the knowledge base and 3-D simulation module were constructed. Fourth, through the known 3-D coordinates of objects obtained by manipulator visual, the inverse about manipulator movement and algorithm were realized by software, and the 3-D simulation about the object positioning and picking was realized in virtual environment. Fifth, the fruit picking manipulator virtual design and simulation system was developed. Finally, 3-D simulation and experimental prototype were used to validate the critical technologies.     

多人层次单排序下权重向量的算法

旨在对ＡＨＰ中多人层次单排序下权重向量的算法作一概括。本文做了两方面的工作：其一是将单人层次单排序下,求权重向量的对数最小二乘法和最小偏差法,拓广成多人层次单排序下权重向量的算法;其二是沟通了数种算法的关系,证明了它们的等价性和相似性。     

基于框图的分数阶非线性系统仿真方法及应用

针对在实际情况中应用越来越广泛的分数阶微积分系统,提出了分数阶微积分方程的框图求解法。通过Simulink搭建仿真框图,可以直接求出分数阶非线性微积分方程的数值解析解。该方法最大的优点是能够解决由一般的分数阶微积分知识所不能或是很难求解的复杂分数阶微积分问题,对于分数阶的线性微积分方程也完全适用。用仿真实例进一步演示了该方法的简洁、有效,可以解决任意的分数阶微积分方程的求解问题。     

Probability Criterion in Inventory System with Bounded Emergency Order

In this paper,we consider the inventory system with a bounded emergency order,using aprobablility criterion.It is shown that there exist two critical numbers critical number x and x such that the optimalemergency order policy is order-up-to-x with a bound and the optimal regular order policy is order-up-to-x.     

Order Aggressiveness in Shanghai Stock Market of China

This paper analyzes order aggressiveness in Shanghai stock market of China which is a pure order driven market. We provide empirical evidence that the mean order aggressiveness is negative （low） and most traders are liquidity providers. Our results also show that high order aggressiveness accompanied with high market volatility and large trade volume. The intraday order aggressiveness pattern is from low to high. Four factors： spread, volatility, order imbalance and size affect order aggressiveness, but they affect the buy and sell side differently.     

管理系统有序度评价的熵模型

以熵理论为基础，分析了系统结构对系统内信息流的影响，然后从信息的角度对系统结构的有序度进行评价，引入了信息流的时效和质量的概念，建立了可以进行系统结构优化设计和进行定量评价的系统结构有序度计算的时效质量模型；并给出了效质有序度的详细计算步骤。     

车间作业调度(JSSP)技术问题简明综述

介绍了车间作业调度技术问题的理论、算法分类、特点及一般框架 .将 JSSP问题的研究方法分为两类 :最优化方法和近似 /启发式方法 ,对各种算法逐一分析比较 .总结了近年来该研究领域取得的进展和存在的问题 ,并指明了将来的发展方向.