基于空间映射遗传算法的烟草仓储垛位分配策略研究

烟叶原料的仓储物流是烟草行业的核心环节之一,针对当前烟叶原料入库的垛位分配完全依赖保管员人工经验,智能化程度较低的问题,对烟叶原料入库分配过程建立空间模型及任务模型,提出了一种基于空间映射遗传算法的烟草仓储垛位分配策略。该模型将烟叶原料出入库效率、醇化质量、同类原料离散度及库容利用率作为评价指标,采用空间映射遗传算法对目标函数进行整体寻优,得到符合烟叶原料仓储物流规律的高效分配计划。仿真结果表明,该研究提出的模型及算法在暂存烟入库任务、新烟入库任务和混合入库任务三种任务类型上表现良好,并在混合入库任务算例上与传统策略进行对比,证明了该策略对优化烟叶原料垛位分配、解除对人工的依赖具有显著效果。

确定任务视角下集装箱堆场箱位分配研究

为了合理分配堆场资源和提高码头工作效率,针对集装箱堆场箱位分配问题进行研究。考虑码头到港船舶目的地、时间、箱重等因素,以场桥的行车成本和翻箱成本之和最低为目标,建立堆场箱位分配模型。为增强算法的全局搜索能力,基于确定任务视角,将贝位选择和贝内排箱过程看作一个整体,设计一种在整个区域内搜索排箱位置的遗传算法对模型进行求解,得到具体箱位调度分配方案。通过仿真验证所提出算法的有效性,并与Yalmip软件对比,求解不同规模的算例,验证算法的性能。结果表明:该算法能够有效解决实际生产作业中箱位分配的问题,并在求解大规模算例时也能在较短时间给出较优解。

基于LOF与欧氏距离的液态危化品安全鹤位分配方法

为保障液态危化品装卸过程中的生产安全,引入基于局部异常因子(LOF)与欧氏距离进行安全鹤位分配。首先通过使用LOF计算空位点局部离群程度,再计算空位点与出口间的欧氏距离,采用模糊量化法对得到的2个指标进行无量纲化处理,将2个结果加权计算后生成最终的综合评价指标。针对装卸区域建立坐标系,通过鹤位分配算法评估候选鹤位的安全程度,依照候选鹤位的综合评价得分结果,选取当前轮次得分最高的鹤位作为最终分配结果。同时根据鹤位实时作业进行迭代优化计算,实现安全鹤位分配。实验结果表明,基于LOF与欧氏距离的安全鹤位分配算法可以同时保证作业鹤位的相对较大安全间隔和相对较短避险距离。通过多轮次候选鹤位点选取,装卸安全性得到改善。

送箱集卡失约下多箱区箱位分配及场桥调度优化

船舶进港前,为避免到港船舶无法按班期及时离港,码头需在规定时间内完成集港作业.堆场按送箱集卡预约到港时间制定箱位分配及场桥调度计划,若送箱集卡失约会导致计划失效,进而产生翻箱问题,影响装船效率.针对送箱集卡失约对箱位分配计划、场桥调度计划及集卡等待时间的影响,提出送箱集卡失约下多箱区箱位分配及场桥调度优化问题.考虑集卡预约时段、场桥间安全距离等约束,以集港时间最短为目标,建立混合整数规划模型.设计混合遗传变邻域算法求解模型,在改进遗传算法的基础上增强其局部搜索能力,通过对比不同算法的实验结果可以看出,该算法收敛速度快,求解结果优.结合集卡实际到港时间,衡量失约对不同情景内完工时间和集卡等待时间扰动,提出干扰恢复策略.实验表明,提出的干扰恢复策略能缩短作业完工时间、降低因送箱失约导致的翻箱量,缩短送箱集卡等待时间,提高堆场作业效率.

基于仿真优化的自动化集装箱码头出口箱箱位分配

在集装箱码头堆场中,出口集装箱的箱位分配直接影响集装箱的装船效率以及船舶的在港停留时间。研究主要探讨自动化集装箱码头出口集装箱的箱位分配问题,并将船舶靠泊随机性和出口集装箱集港顺序综合考虑到整数规划模型中。针对模型的特点,设计了基于仿真优化思想的启发式算法求得集装箱贝位分配量,并提出“长途箱压短途箱”的贝内具体落位策略。多组实验结果表明,提出的基于仿真的遗传算法能够有效解决自动化集装箱码头出口箱的箱位分配问题。通过多组算例对比实验发现贝位平均翻箱次数和箱区间作业不平衡度随集装箱数量增加而增加,且“长途箱压短途箱”堆存策略能有效减少未来取箱的翻箱次数。研究结果为智能港口、全自动化集装箱码头的运营提供了思路和方向,有助于实现集装箱码头各子系统一体化效率的提升。

基于变位分配法地铁车站变形规律研究

以北京地铁某车站工程为背景,基于变位分配法原理对PBA施工引起地层变形进行分阶段研究,提出相应控制措施以减小对周围环境的不利影响,可得出以下结论:(1)PBA工法地层与车站结构的力学响应可分为4个"卸载-加载"的过程,其中"小导洞开挖"和"拱部土体开挖与扣拱"为控制地层变形的关键步序;(2)小导洞开挖前,应及时超前注浆加固周边地层。采用错距开挖、短进尺减少对洞周围岩的扰动;(3)在扣拱阶段,传力途径的转换使洞周地层应力重分布,车站结构产生相应的协调位移;建议采用短进尺,设置横向钢支撑等措施;(4)随着施工步序的推进,洞周地层塑性区范围逐渐增加,最终形成剪切楔破坏;大量张拉性微裂纹伴随剪切性微裂纹构成宏观上的剪切带;(5)对比4个施工阶段地表沉降的比例,数值计算和现场监测分别为4.5∶1∶6∶1和4.3∶1.6∶5∶1,二者基本吻合。

铁路集装箱堆场混堆区箱位分配优化模型与算法

针对铁路集装箱堆场混堆区中的零散箱箱位分配问题,在集装箱到达时间和离开时间已知的条件下,建立一个计划期内以倒箱次数最少为目标的多时段动态集装箱堆场箱位分配模型。在计划期内将每时段起重机作业按顺序划分为提箱和卸车两个过程,采用5组0-1变量刻画两种作业、作业前后集装箱的状态以及箱位的状态,由此建立非线性0-1规划模型。考虑到模型所刻画的问题具有NP-hard性质,设计遗传算法求解。算例表明:该模型及算法能够有效地优化堆场内零散箱的箱位分配,提高集装箱堆场的作业效率。

变位分配原理在隧道穿越建筑物施工中的应用研究

厦门机场路隧道工程在浅埋、大跨及复杂地质等工程条件下穿越地表复杂的建筑物群,为了保证既有结构的安全,制定了以变位分配原理为核心的隧道施工环境安全风险管理程序.以拆迁房104#和105#试验楼为例,论述了建筑物承载能力分析方法和建筑物破坏形式,制定了建筑物安全风险控制标准,数值模拟预测了隧道施工影响下的地层和建筑物变形,并提出了超前预加固,加强支护参数,洞内跟踪注浆以及地表注浆加固建筑物等控制围岩大变形和有效保护建筑物的工程措施.现场实测数据表明,采取相应工程措施后,建筑物最大沉降量减小了30%~40%.

集装箱堆场箱位分配及多场桥调度协同优化问题

为提高集装箱码头堆场作业效率和降低运营成本,对堆场箱位分配及多场桥调度协同优化问题进行了研究.采用分区域平衡策划方法进行场地策划,考虑场桥间安全距离和场桥作业量均衡,以场桥移动成本和空闲成本之和最小为目标,建立集装箱堆场箱位分配及多场桥调度协同优化模型.为增强遗传算法的全局搜索能力,将模拟退火思想引入到遗传算法进化过程中,设计模拟退火遗传算法进行求解.通过数值实验验证了算法的有效性,并针对箱区不同规模的出口箱量进行实验分析,结果表明分区域平衡策划方法可以更好地解决箱位分配及多场桥调度协同优化问题.

基于知识的集装箱堆场箱位分配计划研究

针对集装箱堆场箱位分配问题中规则因素较强的特点,建立基于知识的箱位分配计划方法。首先描述了该问题中知识构成和表示方法;并提出了基于知识的箱位分配模型,包括分配区域划分、作业模式及规则匹配、最优箱位选择三个部分。实例分析表明本方法可取得良好的箱位分配效果。

变位分配原理在地铁密贴穿越工程中的应用

北京新建地铁10号线车站密贴下穿既有1号线车站为北京市目前最大规模的密贴穿越工程,为保障既有线正常运行,要求下穿站施工引起的既有站满足沉降量小于3mm。结合平顶直墙CRD+多重预顶撑施工工艺,依据变位分配原理及数值计算结果,分析既有车站结构的变形特点及沉降规律,并以此制定了既有车站结构的分步变位控制标准;采用自动化与人工监测相结合的方式,将控制标准根据施工步序分解使用,分阶段控制工程自身及既有公主坟站的变形;对比分析计算值与实测值,实测值略大于计算值,但两者的沉降分布曲线大体一致,且各测点最终累计沉降值均满足3mm沉降控制指标。分析结果表明,变位分配控制原理在地铁密贴穿越工程,尤其是沉降控制标准严格的穿越工程中具有较高实用性,可为以后类似工程提供技术支持。

出口箱随机入港下的箱区选择与箱位分配协调调度

针对出口箱随机入港下的分散堆放与随机选位对集装箱卡车行驶和场桥取箱作业的影响,提出了出口箱的箱区选择与箱位分配协调调度问题,并以箱区位置、箱量分配、箱位分配为决策变量,以集装箱卡车接运单位TEU平均作业时间最少、场桥作业成本最低为目标,构建了出口箱箱区选择与箱位分配两阶段非线性整数规划模型.设计了基于遗传算法的双层启发式算法,上层用于箱区搜索,确定出口箱堆放箱区及箱量分配;下层用于箱位搜寻,并依据场桥取箱顺序规则,确定具体堆放箱位或重选堆放箱区.通过算例分析结果表明:与集中入港下集中堆放相比,对出口箱随机入港下分散堆放的箱区选择与箱位分配进行协调调度同步优化,可以减少单位TEU平均装卸时间5.46%,并显著降低堆场作业成本,模型与算法可行有效.

集装箱堆场箱位分配模糊优化研究

针对进口箱离港时间及出口箱到港时间的不确定性,建立了集装箱堆场箱位分配模糊优化模型。在滚动式计划的基础上,算法分两个阶段:首先应用模糊机会约束规划方法平衡各箱区作业量;然后以箱区作业量为约束条件,最小化集卡的行驶距离和同组进口箱所占箱区数量。实例结果表明降低了箱区工作量的不平衡性和同组箱所占箱区数量,加速了船舶的装卸效率。

拥堵集装箱堆场箱位分配优化模型与算法

拥堵型集装箱堆场中,寻求最佳箱位分配的理论及实现方法,使得倒箱作业尽量减少。针对堆场场地紧张和大部分箱属于零散货主或零散去向情况,设计箱码垛模型。该模型能有效减少异类箱叠压现象,同时充分利用堆场空间。设计堆场箱存储结构及码箱取箱算法,前者解决箱分类问题,后者则提供码垛模型具体应用的方法。随机全序解决了大点箱问题,使得箱及箱位的使用均衡。设计算法解决堆场碎片问题,为堆场作业空闲时段进行堆场整理提供方法。算例表明:码箱取箱算法能够充分实现箱码垛模型的目标,结果符合人们传统管理思维方式,即:追求同类箱尽可能码垛在一起;多种异类箱叠压时,同类箱尽量聚在一起;被压住的异类箱种类尽可能少。

基于混堆的集装箱堆场动态箱位分配研究

为了提高箱位分配的有效性及堆场空间利用率,在滚动式计划基础上,研究了进、出口箱混堆箱位分配问题。算法分两个阶段:首先应用整数规划方法平衡各箱区作业量;其次以此数量为约束条件,最小化集卡的行驶距离和同组进口箱所占箱区数量。实例表明动态箱位分配降低了箱区工作量的不平衡性和同组箱所占箱区数量,加速了船舶的装卸效率。

“船舶—堆场—列车”混堆堆场箱位分配模型

集装箱海铁联运港口堆场作业箱型复杂,为了提高港口作业能力和效率,基于进口、出口箱的混合堆存方式,对'船舶-堆场-列车'作业堆场箱位分配问题进行研究.'船舶-堆场-列车'作业堆场负责堆存通过船舶、列车及外集卡进出港口的集装箱.本文在待分配箱的作业时间及箱区已知的前提下,以集装箱堆存产生的压箱数最小为目标,建立'船舶-堆场-列车'作业混堆堆场箱位分配模型,根据模型特点设计了启发式算法进行求解,并进行算例分析.结果表明,所建模型和求解算法能够有效减少堆场的压箱数,满足箱型堆存要求,提高港口作业效率.

集装箱堆场不确定提箱次序与卸船箱位分配

为优化卸船箱箱位分配,减少集装箱码头堆场卸船箱翻箱率,考虑客户提箱次序随机和不确定性,提出了利用箱组存箱时间构建客户提箱次序的方法,探讨了基于提箱次序的集装箱翻箱量求解,并建立了集装箱码头堆场卸船箱箱位整数规划模型,在堆场区段内为卸船箱分配箱位,降低提箱时的翻箱量.考虑到模型较优解箱组堆放特点,设计了求解模型的启发式算法.实验结果表明,提出的模型和启发式算法能反映决策者的风险态度,目标函数较参考算法有10%以上改善.

地层变位分配控制原理在小间距偏压突变大断面隧道中的应用研究

利用分步变位控制原理研究复杂地质浅埋暗挖小间距偏压突变隧道施工过程中地层变形规律,对限制周边环境及结构本身复杂的隧道工程地表变形具有指导意义。依托深圳地铁7号线工程实例,分析地表在多种复杂条件下的变形规律,结果表明,数值模拟过程中,注浆体充分发挥了作用,地表竖向沉降量(最大为14.82 mm)满足标准要求,但实际监测得到的地表沉降位移明显超过标准值,因为地表变形不仅受注浆措施的控制,还会受到多种不确定因素的影响,但从现场观测结果来看,同时经相关单位论证后,表明并没有因为隧道施工影响周边建筑物的正常运行。因此保障隧道结构及周围环境安全才是最重要的,用统一标准进行地表沉降控制是不尽合理的,对处于复杂地质环境中,且结构本身复杂的隧道工程来说,日常沿用标准几乎不适用。

多节点集装箱海铁联运箱位分配优化模型

不确定性需求下集装箱海铁联运的箱位分配优化,对联运经营人的经营效率和效益产生极为重要的影响.基于收益管理理论,结合集装箱海铁联运的经营和组织特点,充分考虑合同客户、普通客户和加急客户的不同需求,分两阶段建立了多节点集装箱海铁联运箱位分配优化模型.第一阶段为面向合同客户的协议销售箱位分配模型,第二阶段为面向普通客户和加急客户的自由销售箱位分配模型.针对第一阶段需求的相对确定性特征和第二阶段需求的随机特征,分别运用确定性线性规划(DLP)和随机线性规划(SLP)方法进行模型转化并求解.通过算例验证了上述模型与算法的适用性和有效性.

基于改进NSGA-Ⅱ算法的港口堆位分配问题研究

散杂货港口堆位分配问题是一个典型的组合优化问题。在对此问题分析和建模的基础上,采用NSGA-Ⅱ算法进行求解。针对问题搜索空间大、约束条件复杂等特点,对传统NSGA-Ⅱ算法进行了改进,以提高算法的处理效率、收敛性和多样性。应用Java编程语言,融合JESS推理机,进行了改进NSGA-Ⅱ算法的仿真研究。