基于运载能力的集装箱码头集卡调度优化方法研究

集卡是集装箱码头的重要资源,集卡的运载能力允许其单次可运输一个20 ft集装箱、两个20 ft集装箱或一个40 ft集装箱。而目前有关集卡调度的研究往往以单位集卡重载一个集装箱为作业单元,即“一车一箱”的运输模式,忽视了对集卡实际运载能力的讨论。本文考虑集卡对于不同箱型集装箱的实际运载能力,对进口箱卸箱过程的集卡调度问题进行研究。首先构建了以卸箱作业完成时间最小为目标的混合整数规划模型,随后证明了问题是NP完全问题,并设计了多起点自适应邻域搜索算法进行求解。计算结果表明,相比于规划求解器,算法可以在更短时间内求得问题的近优解;相比于“一车一箱”的运输模式,本文的集卡调度方案可使卸箱作业完成时间平均缩短23.5%。研究基于集卡的实际运载能力优化集卡调度方案,能够有效缩短船舶在港作业时间,可为集装箱码头实际作业过程中的集卡调度提供依据。

支线航运网络下集装箱分配与船舶调度联合优化

将产生集装箱运输任务的货源点加入至轴辐式航运网络的支线运输网络中,构建了三级支线运输网络.考虑货源点集装箱在不同喂给港的分配对支线船舶运输成本的影响,以三级支线网络的总运输成本最小为目标,建立了集装箱分配与支线船舶调度联合优化模型.针对模型,首先设计两阶段算法进行求解;然后,基于列生成的思想设计了整合优化求解算法.算例实验表明对于小规模算例,整合优化算法的求解结果与Gurobi的计算结果仅相差1%左右;对于大规模算例,整合优化算法的求解结果均优于Gurobi,从而验证了整合优化算法的效率;此外,整合优化算法的求解结果相比于两阶段算法有显著提高,证明了整合优化集装箱分配与支线船舶调度的重要性.

多商品分批次取送货的模糊需求车辆路径问题

为解决连锁企业库存不平衡问题,本文研究了考虑多商品多批次取送货的模糊需求车辆路径问题。该问题综合考虑了多货混装、多次访问、供需未匹配、客户需求不唯一以及需求不确定等因素。本文以运营成本最小为目标,构建MCVRPSPDFD数学模型,模型利用可信测度理论应对决策环境中的不确定因素,通过改进的禁忌搜索算法进行求解。为适应模型需求和提升运算效率,算法设计了合理的初始种群形成过程及编码解码方式,并通过参数测试选取合适的参数。算例结果显示,本文成果能有效解决连锁企业库存不平衡问题,决策者偏好值的变动会对运营成本产生影响。

可变洋流环境中自主水下航行器动态路径规划的改进QPSO算法

为更好地完成水下探测任务,提升潜行效率,本文提出了自主水下航行器(autonomous underwater vehicle,AUV)在可变洋流中的全局路径规划方法.首先,识别潜行区域地形与静态障碍物,建立以三维空间路径最短与路径平滑度最大为约束的多目标函数,利用提出的改进QPSO算法求解,生成初始路径;其次,考虑水下环境中不确定障碍物的存在和时变洋流的干扰,将动态障碍物信息更新在控制图上,用高斯噪声对洋流速度进行估计,确保AUV实现动态躲避与适应洋流变化以输出稳定的速度;最后,建立观测与惩罚函数来实时调整初始路径,得到更为科学合理的潜行路径.仿真结果表明,本文提出的全局规划方法求解的路径能使AUV潜行更加平稳与安全,使其具有更好的自主能力;所提改进算法与常规算法对比,改进的QPSO算法求解多目标离散问题所得解的精度与质量更好.

跨境电商环境下物流企业存货质押融资决策

针对一个跨境电商企业与一个物流企业组成的系统,考虑汇率与需求的随机波动,建立境外市场价格敏感时物流企业质押率的决策模型,得到物流企业提供存货质押融资时的最优质押率.通过算例研究了关税税率、跨境电商企业违约率、汇率与境外需求波动程度等诸多要素对物流企业质押率的影响.研究表明,关税税率和跨境电商企业违约率均与最优质押率负相关;物流企业的最优质押率随境外市场基本需求与汇率波动的增大而降低,并且目标境外市场价格越敏感,降低得越快.研究结论可为物流企业制定存货质押融资策略提供科学参考.