天气变化情形下基于动态时间窗的收获机应急调度技术

在小麦收获时期,若遇到天气变化,小麦可收获时间窗会发生改变,若还按原调度方案,将造成大量农田延迟收获,从而给农户带来损失。为避免或降低因天气变化给农户带来损失,本文考虑天气变化导致的农田收获时间窗变动的应急调度问题。基于天气变化导致的农田可作业时间窗实际缩短的情况,综合考虑收获机转移时间、提前到达等待时间和延迟时间,建立因天气变化导致的时间窗变动的收获机多目标应急调度模型,引入农田收获应急度函数,确定应急农田,将可作业时间窗和下雨时间有交集的农田重新根据应急度排序进行优先调度。针对此模型特点对遗传算法进行改进,设计基于改进遗传算法的收获机应急调度算法,采用两级多段编码方式及单点交叉方式,使算法可以有效避免局部最优,能够很好地实现全局收敛。通过动态改变原收获机收获路线,为应急农田优先提供收获服务,从而提高农机合作社服务能力,减少农户损失。实例仿真结果证明了模型和算法的可行性。

一种考虑动态时间窗的满载问题模型及算法

针对时间约束在满载问题中的复杂性,建立了一个考虑装载时间和次序的具有动态时间窗的满载车辆调度模型,并给出了一个基于动态构造原理的启发式算法。该模型和算法改进了以往满载问题中对时间窗的考虑,使得求解更具有实际派车意义,并且该算法通过参数调整,经过少量迭代即可快速求得最小化总成本的满意解。

基于动态时间窗的满载车辆调度系统

针对时间约束在满载问题中的复杂性,建立了一个考虑装载时间和次序的具有动态时间窗的满载车辆调度模型,并给出了一个基于动态构造原理的启发式算法。该模型和算法改进了以往在满载问题中对时间窗的考虑,使得解更具有实际派车意义,以此为核心的软件—车辆调度系统在实践中取得良好效果。

基于动态时间窗的满载车辆调度系统

针对时间约束在满载问题中的复杂性,建立了一个考虑装载时间和次序的具有动态时间窗的满载车辆调度模型,并给出了一个基于动态构造原理的启发式算法.该模型和算法改进了以往在满载问题中对时间窗的考虑,使得解更具有实际派车意义,以此为核心的软件——车辆调度系统——在实践中取得良好效果。

带时间窗动态车辆路径问题的改进蚁群算法

针对带时间窗动态车辆路径优化问题的特点,通过状态转换,将求解动态车辆路径问题转化为求解一系列基于时间轴的静态子问题。分析了蚁群算法的不足之处,对原有蚁群算法进行改进,引入"扰动因子"和"奖惩"机制,并对动态车辆路径问题进行了实验仿真,结果表明,改进后的蚁群算法提高了全局寻优能力与收敛速度,取得了较好的效果。

基于多Agent的柔性作业车间动态调度方法研究

为提高调度策略对工件到达密度变化的适应能力,对柔性作业车间内的动态调度方法进行了研究。首先根据调研结果以及Agent建模方法构建了基于多Agent系统的柔性制造动态调度系统;然后结合柔性制造背景下的复杂结构件加工特点对调度过程中任务分解、机床选择、任务分配3个步骤的运行机制进行了改进,形成了基于工序块的任务分解机制、基于加工精度的机床选择机制以及基于调度规则的动态时间窗调度方法;最后通过试验验证了该动态调度方法在工件到达密度变化场景下的可行性,对当前实际的柔性作业车间生产活动具有一定的指导意义。

机场加油车动态调度问题研究

机场特种车辆的调度效率将直接影响地勤服务成本和航班正点率。针对机场加油车动态调度问题,构建具体时刻的车辆调度模型;利用航班预计到港/出港消息,设计一种基于规划时间窗的车辆实时调度算法,将动态问题转化为一系列静态问题,实现车辆总行驶路程最短、所需车辆最少和每辆车的服务任务量均衡的目标。以机场实际数据验证了其合理性和有效性。

考虑任务均衡的加油车动态调度问题

为了提高机场资源利用率以及航班的正点率,合理调度机场加油车为航班进行燃油加注服务势在必行。考虑到航班实际时刻的不可预知性,需建立动态规划时间窗,为窗口依据航班预计时刻捕捉到的航班构建机场车辆调度模型,利用自适应分支定价算法求解模型,从而配置车辆与人员,规划车辆的行驶路线,衔接任务,实现车辆行驶时间最短,加油员工作量均衡的目的。在华北某机场真实数据上进行仿真实验,结果表明,自适应分支定价算法优化下的车辆行驶时间与加油员工作量的标准差分较节约算法分别减小1.38%和7.47%,验证了算法的优势,且算法在机场其他地面服务规划问题中同样适用。

基于可及度评估的海上风机机会维修策略

海上风电机组的维修费用较高,在一定程度上限制了海上风电产业的发展。针对此现象,提出一种将故障维修与预防性维修相结合的机会维修策略。考虑海上天气情况对维修活动的影响,采用马尔科夫法和动态时间窗描述海上天气状况,提出可及度指标评估海上风电机组维修的可及性。运用蒙特卡洛法模拟部件的随机故障,并选择合适的周期,以周期内成本期望值最小为目标,对仅考虑更换措施以及考虑不完全维修、更换措施的机会维修策略的维修阈值进行优化。以某海上风电机组为例进行仿真,结果表明,考虑不完全维修、更换措施的机会维修策略对降低海上风电维修成本的效果更为可观,从而证明该策略的有效性。

汽车零部件Milk-run车辆调度优化模型和算法

为了寻求汽车零部件采用循环取货时车辆的最优路径,提出将每个供应商零部件循环、分批提取使车辆尽可能满载的建模思路,建立具有车辆容积、车辆到达时间窗、供应商供货动态时间窗、车辆最大行程约束的车辆调度优化模型,设计了用于求解该模型的改进启发式节约算法。最后通过算例验证了多重约束模型及算法的有效性。

一种面向分布式网络管理的自适应可扩展模型

本文针对大规模分布式网络的特点,提出了一种灵活、动态、自适应伸展性网络管理方案。它采用层次型体系结构,支持多个管理域的分布式网络管理,适应了大规模网络的规模可变性和弹性的特点。为了解决网络事件大量性、多样性和相关性的问题,本文将网络事件分为简单事件和复合事件两种类型,采用层次型事件处理机制和基于动态时间窗的事件合成方法,保证了事件检测的可靠性,平衡了系统负载,降低了网络资源的占用率。

一种基于事件检测的分布式网络管理系统模型

为了有效地处理大规模网络事件 ,克服由于网络事件大量性、多样性和相关性造成的困难 ,提出了一种基于事件检测的分布式网络管理方案·在对网络事件分类的基础上 ,采用基于策略的层次型事件处理机制 ,提高了事件检测效率 ,平衡了系统负载 ,降低了网络资源的占用率·基于动态时间窗的事件合成方法 ,保证了事件检测的及时性和准确性 。

机场停机位分配问题研究

机场停机位分配是机场地面作业中的一项核心任务,本文对机场停机位分配问题进行研究,为最大限度降低实时运行中航班延误对预分配方式的影响,以最小化停机位各空闲时间段的离差为目标函数建立数学模型。对于该问题,首先采用贪婪算法对不考虑航班机型-机位匹配约束的情形进行优化,并给出最优性证明;然后结合动态时间窗法对考虑机位-机型匹配约束的模型进行优化求解。最后用一个实际算例对算法进行了验证,并与其他优化算法进行了对比,检验本算法的最优性。

基于资源使用效率的停机位指派问题研究

有效的航班-停机位指派关乎着机场的运营效率。从机场资源使用效率的角度出发,针对停机位指派问题构建了一个双目标线性0-1整数规划模型,并利用分治的思想设计了基于目标函数优先级的动态时间窗算法。运用中国东方航空在上海浦东机场某一天的实际运行数据验证模型和算法的有效性。结果表明,案例中停机位的指派匹配度达到82%,指派成功率达到96%,在前后两架飞机安全间隔要求45 min的前提下单个停机位的平均使用率在0.6左右。同时对于本案例问题的规模,所设计的算法求解速度是优化器ILOG Cplex的24倍。

面向延误情景的机场停机位优化分配研究

阐释了停机位优化分配的国内外研究现状,建立了延误事件函数,并结合动态时间窗模型,制定出基于航班延误下的停机位分配方法。通过国内某机场的部分航班数据进行算例验证,结果显示:此停机位优化分配模型更加高效、便捷,且误差率也在允许范围内。

带节点约束的满载问题模型和算法

针对时间约束在满载问题中的复杂性，建立了一个考虑装载时间和次序的具有动态时间窗的满载车辆调度模型，并给出了一个基于动态构造原理的启发式算法。该模型和算法改进了以往在满载问题中对时间窗的考虑，使得解更具有实际派车意义，并且该算法通过参数调整经过少量迭代即可快速求得最小化总成本的满意解。

基于蚁群算法的无人机协同多任务分配

采用蚁群算法对无人机协同多任务分配问题(CMTAP)进行研究。在通用CMTAP模型的基础上,综合考虑包括动态任务时间约束和无人机任务能力的差别多类复杂约束条件,建立扩展的协同多任务分配模型。在多子群蚁群算法的基础上,提出了基于分工机制的蚁群算法对CMTAP进行求解。根据协同多任务分配的特点,设计了基于任务能力评估的问题解构造策略和基于任务代价的状态转移规则,提高了算法的性能。仿真实验结果表明该方法能有效地解决无人机协同多任务分配问题。