基于改进蚁群算法的集装箱装卸顺序优化研究

为缩短船舶在港时间,提高码头的作业效率,应用改进蚁群算法对集装箱装卸顺序的组合优化问题进行求解。首先结合柔性作业车间调度理论与集装箱装卸过程中船舶和岸桥的实际情形,建立集装箱装卸顺序调度模型;然后针对基本蚁群算法易出现早熟现象和收敛速度慢等问题,通过动态的改变信息素的挥发度与信息素强度,同时按照改进的信息素更新策略更新各路径的信息素,从而跳出局部最优;最后运用C#.NET语言对基于改进蚁群算法的集装箱装卸顺序问题进行仿真与步骤分析,验证了改进蚁群算法的有效性。实践证明,改进后的蚁群算法基本上克服了传统算法自身的不足,能够对集装箱装卸顺序优化,缩短作业时间。

考虑装卸顺序约束的AFHS系统RGV线路规划方法

针对自动化航空货运系统具有装卸顺序约束的RGV线路规划问题,通过对装卸顺序约束和死锁等问题进行描述,以规划线路总成本最小作为目标,建立考虑装卸顺序约束的数学模型。针对小规模问题,应用CPLEX获取其最优解,对于中大规模问题,构建了改进型和声搜索算法。在算法设计中,融入四种变邻域移动策略以解决基本和声搜索算法早熟收敛、易陷入局部最优等缺点。通过与其他算法的对比仿真实验表明,该算法搜索结果较优,能有效解决优化问题。

带装卸顺序约束的装载配送联合优化算法研究

互斥产品(如液体、危险化学品等)不能混装到同一个容器中,物流企业通常使用多隔舱运输车为顾客配送多种互斥产品,合理确定装载与配送路径是提高配送效率、降低配送成本的重要手段.本文考虑互斥产品的装卸顺序约束、在途运输时间约束等,构建了以配送成本最小化为目标的互斥产品装载配送联合优化模型,设计了求解模型的改进遗传算法,算法采用蜂王进化和基于概率的边重构交叉运算,有效提高了寻优能力.本文利用Augerat提供的车辆路径问题标准测试集构造算例测试算法的运行时间和求解效果.结果显示,改进遗传算法的求解效果明显优于经典遗传算法.对于小规模算例,改进的遗传算法可以得到精确最优解,对于中等规模和不超过101个顾客点的大规模算例,改进的遗传算法可以在130秒内得到近似最优解.本文的创新点在于构建了一类新的车辆路径扩展问题的数学模型并设计了求解模型的快速有效算法,为物流企业制定多类型互斥产品配送计划提供了理论依据和算法支持.

基于同贝同步装卸的岸桥与集卡协同调度

集装箱码头岸边装卸桥同贝同步装卸船模式下,岸桥装卸作业序列决策和集卡调度协同优化是保障同步装卸率的关键,属NP难问题。考虑集卡和岸桥作业之间的紧密衔接、堆场翻箱影响、船舶舱盖等空间约束,构建以岸桥装卸总次数及堆场翻箱次数最小化、岸桥最大完工时间最小化、集卡等待时间最小化为目标的岸桥装卸序列决策与集卡调度联合优化数学模型。设计改进遗传算法-改进非支配排序多目标遗传算法(IGA-INSGA-Ⅱ)两阶段算法,利用IGA求解船舶贝位内岸桥装卸集装箱作业序列;基于装卸作业序列优化方案和INSGA-Ⅱ,提出岸桥最早可作业时间优先的集卡任务指派策略,设计分段式编码及解码方法,求解集卡任务分配与指派问题。通过算例,将设计的算法与常见智能算法进行对比分析,验证了模型与算法的有效性。

基于遗传算法的铁路集装箱装卸门吊作业优化研究

集装箱装卸门吊作业是铁路集装箱运输的基础,为提高铁路集装箱装卸效率,在分析集装箱运输效率影响因素的基础上,综合考虑集装箱在箱区位置、集装箱在车上预期位置及门吊作业顺序,以装卸作业过程中门吊总运行距离最小为优化目标,基于遗传算法建立铁路集装箱装卸作业优化模型并求解。根据集装箱装卸线门吊作业实例分析,计算结果表明:铁路集装箱装卸门吊作业优化模型能够找到集装箱装卸的最优顺序,可以实现缩短集装箱装卸时间、降低装卸成本的目的,验证了该模型的有效性和合理性。

基于集装箱簇的场桥调度模型与算法

为了提高场桥的作业效率,针对带有装卸顺序的集装箱簇,考虑场桥作业时的安全距离和互不跨越等约束条件,建立了场桥装卸完工时间最小为目标函数的混合整数规划模型。并根据问题自身的特点,设计了基于集装箱簇的染色体,用遗传算法进行求解。最后通过数值实验对模型与算法的有效性进行了验证。

自动存取系统多载量轨道小车避碰调度方法

针对自动存取系统(AS/RS)货物装卸顺序约束和轨道小车(RGV)潜在碰撞的问题,引入装卸顺序冲突和碰撞冲突的概念对问题进行描述,以最小化任务总完工时间为目标,建立了消除冲突的数学规划模型.针对小规模问题,应用CPLEX获取其最优解;对于中大规模问题,构建了改进型和声搜索算法.在算法设计中,通过拆分、合并和声记忆库加快搜索速度,并融入4种变邻域搜索策略和1种变异操作以克服基本和声搜索算法早熟收敛、易陷入局部最优等不足.仿真实验与其他算法的对比结果表明,所构建算法具有较高的求解质量和良好的收敛性能,能提高AS/RS的运行速度和实用性.

启闭机提落闸门作业路径规划与轨迹生成

为解决水电站启闭机提落闸门作业频繁、工作强度大、作业效率低等问题,提出了一种适用于无人自动化作业的启闭机路径规划和轨迹生成方法。针对启闭机提落闸门作业顺序和路径规划问题,定义了启闭机工作空间与起升、小车和大车机构的运动方向,建立了提落闸门作业分析模型、闸门初始位置和卸载位置数据库;根据闸门的装卸顺序,考虑作业环境因素,进行了提落闸门作业路径规划;考虑闸门摆角约束,基于相平面分析闸门摆角和小车加速度之间欠驱动耦合关系,确定运动参数并生成了小车期望轨迹;对闸门入槽干涉和槽内卡阻等现象,提出了闸门下落过程阶梯式减速规划方法。仿真和试验结果表明,启闭机可按照预期规划完成提落闸门作业,且闸门摆角在合理范围内摆动。该方法适用于水电站启闭机无人自动化作业环境,为实现启闭机智能化奠定了基础。