部分充电策略下多中心混合车队联合配送路径优化

城市物流电动车与燃油车混合运输场景中,运输资源共享调度和充电策略联合优化方面存在不足。基于此,综合考虑客户时间窗、混合动力车队、电动车部分充电策略、多中心间联合配送机制和碳排放等实际因素,研究带时间窗和部分充电的多中心混合车队绿色车辆路径问题。以车辆固定成本、运输成本、充电成本、碳排放成本和时间惩罚成本之和最小化为目标构建优化模型,并设计混合改进遗传-变邻域搜索算法进行求解。基于湖南省某物流企业的实际数据进行仿真实验,验证了上述模型及算法的有效性,并从配送模式、车队配置和充电策略3个方面进行了敏感性分析。研究结果表明:1)联合配送模式有助于加强配送中心间的协同合作,促进运输资源共享调度,降低物流配送成本并减少碳排放,是一种经济环保的配送模式。2)电动车充电时间过长会影响客户时间满意度下降,且对纯电动车队而言,这一影响更为显著。3)混合车队相比纯电动车队具有更低的配送成本和更高的客户满意度,相比纯燃油车队在降低配送成本和减少碳排放方面更有优势。合理的车队配置不仅能减少企业运营成本,还可以同时兼顾客户利益和环境利益。4)在物流配送中采用部分充电策略能有效节省充电时间并提升客户服务体验。研究成果可为物流企业进行运输资源联合调度和配送方案优化决策提供参考依据。

考虑碳排放和时效性的多能源车辆冷链配送问题研究

随着冷链物流的快速发展,燃油冷藏车碳排放日益加剧,但电动冷藏车由于续航里程限制,导致冷链配送时效性差从而影响企业发展。为了在节能减排的同时降低冷链物流企业配送成本,通过构建基于多能源车辆及充电、换电模式选择的冷链路径优化模型,研究多能源车的冷链配送问题和电动冷藏车的充电、换电优化问题,并提出一种改进的自适应大邻域搜索(modified adaptive large neighborhood search, MALNS)算法,设计相关破坏、修复算子来进行有效求解。实验结果表明:该模型不仅可以减少碳排放,还可节约配送成本,实现企业可持续发展;MALNS算法可以更高效率地搜索最优成本。研究成果对冷链物流企业配送具有重要指导意义。

异构车队多中心交付的低碳车辆路径问题与算法

针对前置仓配送模式面临的“一地多仓、末端交叉、高成本、高排放”难题,提出异构车队多中心横向协同配送模型。通过引入考虑速度、时间、距离、载重和发动机等因素的异构车队综合碳排放函数,将碳排放成本、司机成本和派车成本通过线性加权方式转换为目标函数;设计含特殊头部结构和染色体编码机制的改进遗传算法,引入交叉算子和动态权重调整机制以实现解空间的高效搜索。研究结果表明:相比传统前置仓横向转移补货调度,异构车队多中心横向协同补货调度在总成本方面减少39.1%,CO_(2)排放量减少12.5%,车辆使用数节约27.2%;随着协同客户占总客户的比例增加,总成本进一步减少;相较碳排放成本、派车成本,司机成本在总成本中占较大比例,需引起物流企业重视。

混合时间窗下多中心混合车队车辆路径优化

针对混合时间窗下多中心混合车队车辆路径优化问题,综合考虑多中心联合配送、客户混合时间窗、配送中心运力平衡和车辆装载量对油耗的影响,构建以车辆派遣成本、油耗成本、电动车能耗成本和时间窗惩罚成本之和最小化为目标的优化模型。设计遗传—大邻域混合算法求解模型,该算法采用聚类法生成初始解,基于运力平衡的返回策略设计交叉和变异算子,并引入变邻域搜索结构和大邻域搜索算法的移除与插入算子进行搜索优化。通过对比和分析多组算例验证了算法的有效性,并分析了运力平衡策略和混合时间窗对制定配送方案的影响。研究成果可丰富车辆路径问题的相关研究,为物流企业优化决策配送方案提供了理论依据。

考虑多航段服务需求响应的航班时刻表安排与机型分配集成模型

针对航班时刻表安排与机型分配集成问题,考虑多航段服务市场需求波动情形,引入航空服务对消费者的吸引力,复制多个可选起飞时段的航班,借助时空网络理论,构建了混合整数线性规划模型。将航空服务市场需求波动的多种情形按照离散分布作为输入数据,将航班时刻表安排与机型分配问题集成,使用优化求解器CPLEX进行求解。设计一种潜水启发式算法,生成包含10~20个机场的6个算例进行仿真测试,结果表明:当算例的规模超过12个机场时,该算法在速度和目标值上都优于CPLEX。最后,灵敏度分析验证了该算法的鲁棒性,说明该算法可以帮助航空公司找到比CPLEX更快更优的即时决策解决方案。

多车型多车槽VRP的混合导引反应式禁忌搜索算法

多车槽多车型VRP问题在燃油、食品等行业的应用变得越来越普遍。本文充分考虑多车槽多车型双重属性,在构建HFFMCVRP的三下标流数学模型基础上,将反应机制与导引机制有机结合,提出一种混合的导引反应式禁忌搜索算法予以求解。该算法不仅利用反应机制有效增加禁忌搜索的灵活性,而且改进的导引机制可修正寻优过程中潜在的"误导"性。实验结果表明,该算法可通过反应机制与导引机制动态调整算法深度搜索与多样搜索的平衡,从而有效地求解HFFMCVRP问题。

西北太平洋柔鱼渔业生物经济模型及其管理策略

西北太平洋柔鱼是中国大陆、日本及中国台湾鱿钓船队共同开发的主要经济头足类之一,如何兼顾鱿钓船队的渔业利益,并综合考虑生态效益、经济效益和社会效益,科学制定渔业管理目标是确保柔鱼资源可持续利用的重要研究内容。根据中国大陆、日本及中国台湾鱿钓船队的渔获统计数据及相关经济参数,构建基于多船队的生物经济模型,模拟了50年内(1997—2047年)各捕捞船队开发柔鱼资源过程中的动态变化,并探讨了在10种不同的管理方案下各船队捕捞努力量、柔鱼资源量、渔获产量及其渔业利润随时间的动态变化。结果表明,在所有设计方案下,随着捕捞努力量的动态变化,资源量在前10a均呈急剧下降趋势,随后经长期波动后逐渐趋于稳定并维持在较低水平。从长期效益来看,方案9(提高中国台湾船队捕捞系数)的累计产量及累计利润中等,但能兼顾各国或地区船队间的经济利益和社会效益,可建议以方案9作为柔鱼渔业的参考管理目标;从柔鱼资源保护角度来看,方案4(提高中国大陆船队作业成本)的资源量保持最好,可以对方案4进行适当的优化作为参考管理目标,即提高中国大陆船队作业成本,同时适当降低日本船队的可捕系数,可确保柔鱼资源量保持在更高的水平上。

潜艇对水面舰艇编队攻击意图推理研究

为量化编队的对潜攻击意图,首先从潜艇能够获取的信息中提取攻击意图检测值;其次采取基于目标信息要素聚类的编队群体识别,将潜艇探测到的所有目标按照编队分群;最后采取基于可变权多目标决策的编队攻击意图推理将编队攻击意图的明显程度量化为编队攻击意图系数。研究使得编队对潜攻击意图表征成为可能,为威胁判断后续工作打下基础。

不确定动态船队规划的数学模型研究

针对目前船队规划存在的不足(①没有考虑船舶的技术经济指标随船龄的变化;②在考虑市场不确定性因素时只对其作定性分析或敏感性分析而没有将营运参数作为不确定性函数考虑),重点研究了基于不确定性的动态船队规划模型,同时考虑到不确定性规划求解的复杂性,根据航运企业一定的满意度将模型转化为带有模糊、随机参数的机会约束数学模型并进一步转化为它的清晰等价类再进行船队规划求解,使其数学模型符合航运市场的特点,对航运企业投资决定有重大意义。

多机种大机群再次出动保障资源配置仿真与优化

针对多机种大机群再次出动保障资源组合配置复杂问题,在考虑不同机型、不同保障期望值时间和不同主体资源类型新增复杂因素基础上,建立基于排队网络的多机种保障过程仿真模型,提出了实现保障资源配置优化的仿真算法,该算法以机群保障总时间、飞机平均保障时间、机群保障的平均强度、资源代价、保障忙闲均衡和资源供需均衡为优化目标,以服务节点的机群平均等待时间大小作为资源增减依据,对多机种大机群保障资源数量进行仿真测算和组合优化。通过仿真分析,结果表明:资源通用性是影响多机种保障效率和保障资源优化配置结果的关键要素。

基于多agent系统的舰艇编队防空辅助决策系统

提出基于多agent系统（multi-agent system，MAS）技术的分布式编队防空辅助决策系统基本框架。在目标信息共享和平台间实时作战参数交换的前提下建立了基于平等协商的分布式目标协商算法，混合运用Tabu搜索算法和基于规则的计划算法。在目标分配协商中，采用Brown算法通过agent之间平等协商进行目标分配。在本舰防空计划中，采取软／硬防空计划并行比较消解冲突，实现本舰软／硬防空武器防空计划的协调。

多成本和绿色飞行的机队规划

为了减少航空公司的运营成本,以燃油成本最小、时间成本最小、碳排放成本最小以及机型利用率最平均为目标函数,建立了多目标整数优化模型。以某航空公司的实际数据为算例,代入优化模型确定最优机队配置。对各子目标的权重进行灵敏度分析,得到了不同权重组合对总运营成本和碳排放量的影响,给出可选的权重范围。研究结果表明:本文的优化模型一年可以为该航空公司节省约2 869万元运营成本,少排放7 665 t CO_2。

基于多Agent的编队协同反潜仿真

编队协同反潜仿真模型是编队反潜作战建模仿真中的重点与难点。通过对编队协同反潜作战的指挥方式与作战协同关系的分析研究,基于多智能体建模理论,提出了基于MBGT(使命-信念-目标-任务)的编队协同反潜实体智能体认知模型,建立了基于共同使命的编队反潜协同模型框架,并给出了该框架下的智能体协商协作方法。该模型能较好地实现编队协同反潜仿真中的各兵力智能体之间的协商与协作,对其他协同作战样式建模也有一定的借鉴价值。

基于航空公司成本最小化的飞机排班问题模型与算法

针对影响航空公司运营成本的四个关键因素,在满足航班衔接、航班覆盖和机队规模约束条件下,以最小化运营成本、最小地面等待时间、最小总飞行时间绝对偏差和最少起降次数为目标函数,建立了飞机排班问题的0-1整数模糊线性规划数学模型.基于东方航空公司实际数据,应用模糊线性规划理论对模型进行验证,表明该模型可行,算法有效.

基于遗传算法的航班机队优化问题研究

随着我国民用航空运输需求的增长,航班延误问题日渐严重,航班延误成本在航空公司运营成本中所占比率也越来越高。为了有效减少航空公司的运行成本,以延误成本最小、时间成本最小以及燃油成本最小为目标函数,建立了机队优化效率评估模型,并引入遗传算法进行求解。以某航空公司真实数据作为算例,代入模型计算最优机队配置方案,并与原方案进行对比分析。计算结果表明:提出的模型可以有效地为航空公司节省成本开支,验证了模型的有效性与可行性。

多装备协同作战体系中优先打击设备的决策方法

研究多装备协同作战体系中基本设备对装备体系功能影响分析方法,以支撑体系对抗中火力打击规划.基于层次分析法,提出基本设备对多装备协同作战体系整体功能影响的模型函数,并给出求解方法.以国外3型8艘舰组成舰队的防空体系为例,进行了8艘舰分别对舰队整体防空能力的影响分析,得到了各舰相关设备部分或全部被毁伤对舰队防空系统整体功能的影响.据此,确立了对于舰队整体防空能力最重要舰艇和设备.

基于GA的编队水下多目标防御火力分配研究

结合舰艇编队对鱼雷防御作战的特点,建立了舰艇编队水下多目标防御火力优化分配模型。为了获得全局最优解,将遗传算法(GA)用于水下多目标防御火力分配优化研究中,给出了基于遗传算法的模型求解方法和步骤。经过实例分析与计算机MATLAB仿真实现,得出编队抗击水下多目标的最优策略,取得了良好的目标分配效果,可为舰艇编队对水下多目标防御作战指挥自动化决策提供科学的参考。

考虑船舶排放的班轮公司船队部署研究

针对集装箱海运中船舶排放、船队部署问题,分析了班轮运营总成本的构成,依据班轮远洋多港挂靠循环航线特征及集装箱转运特点,以可变船舶航速为决策变量,船舶运营总成本与船舶排放量最小化为目标,建立了基于低碳经济下的班轮公司船队部署多目标混合整数非线性规划模型,并引用了多目标递推算法进行求解。算例中通过对航行速度的灵敏度与帕累托分析,发现了船舶最低排放的航行速度。其次,运用航运轴辐式网络的特点,从众多港口中选择部分枢纽港进行转运形成干线运输规模效应。结果表明:该模型可以同时决策船队部署和集装箱转运,其优化结果更符合实际情况,对航运市场供需平衡的运力配置决策具有借鉴意义。

基于多种运行成本最小的机队优化配置研究

为节省航空公司运行成本开支,通过以燃油成本最小、时间成本最小、机场起降费用成本最小为目标函数,以飞机最大航程限制、机场起降条件限制、航班频率限制、旅客座次限制、飞机可用时间限制等为约束条件,建立多目标规划模型。通过实例计算,确定机队优化配置方案,验证了模型的正确性,为航空公司机队规划提供了参考。

基于成本控制的机队优化配置方法

为了控制航空公司运营成本,实现燃油成本和机组时间成本最小,建立多目标整数规划模型,分析各成本因素所占比例,考虑旅客市场需求、航线频率限制、机队飞机寿命限制及飞机适航限制等因素,并采用层次分析法对模型进行求解。通过算例分析和评价,实现航线资源与机队的最优配置,为航空公司降低可变成本提供理论依据。