共享策略下甩挂车辆调度问题的分析及求解

目的为了克服现阶段下甩挂货运过程中存在的空载率高、牵引车利用率低等问题,从服务点间的货运关系出发,对货运单循环系统中共享策略下甩挂车辆调度问题进行设计研究。方法以牵引车行驶总里程为目标函数,构建共享策略下甩挂车辆调度模型,并基于模拟退火算法对其进行优化求解。结果以山东省的2家小型运输企业为案例进行了仿真分析,与普通车辆调度模式分析比较可知,共享策略下调度模式的空载率、单位货运成本、单位货运油耗、牵引车利用率分别优化了79.6%,50%,22.6%,171.4%。结论文中构建的共享策略下甩挂车辆调度模型及其求解算法可行有效,在减少空载行程、提高燃油利用率等方面具有良好的效果。     

滤光片表面缺陷视觉检测系统多处理器调度优化

针对滤光片表面缺陷视觉检测系统中在线检测实时性需求对检测速度要求较高,研究一种有效利用可用硬件资源并行处理实时工作提高处理速度的调度优化策略。基于AOE图对滤光片表面缺陷视觉检测系统进行任务级分析,优化事件、活动拓扑关系与任务间冗余的数据相关性、资源相关性,建立并行任务模型;采用关联处理器调度算法(arbitrary processor affinities,APAs)进行并行多处理器调度,指定任务只能被某个处理器集合执行,将期限紧迫、缓存敏感的任务限制在单一处理器,提高资源利用率,改进检测系统实时性。试验结果表明:在尺寸为1.20mm×1.20mm、26×28个滤光片组成滤光片面板上,采用多处理器调度可使检测速度极大提升,采用APAs调度算法后,平均缺陷识别完成时间为常规检测系统时间的36.5%,可以满足在线实时要求,证明应用多处理器调度方法,可以极大提升检测仪器实时性能的有效性。     

网络型甩挂运输车辆调度优化研究

目的 为了更灵活地满足不同企业间的配送需求,以提高运输效率。方法 在智能交通背景下,基于RFID、Compass/GPS、通信技术等,以运输成本最小为目标建立模型,利用改进的遗传算法对网络型甩挂运输车辆调度进行优化。结果 以山东省某网络型运输企业联盟为例进行优化调度,通过与普通货车运输比较,优化后的甩挂运输车辆调度方案空载率降低了4.6%,耗油量降低了10.6%,运输总成本降低了25.4%。结论 基于改进遗传算法的网络型甩挂运输车辆调度方案有效提高了运输效率,降低了运输成本,对于促进企业降本增效及环境保护都具有重要意义。     

面向“货到人”拣选系统的一种随机调度策略

通过“货到人”拣选系统作业流程分析,提出了在分批下发订单任务的情况下的一种随机调度策略。以AGV (automated guided vehicle)完成所有任务的总时间最短为目标函数,以任务分配为决策变量,考虑进行调度时AGV所处的状态以及在完成任务过程中AGV在拣选台的排队等待时间,建立随机调度策略的数学规划模型。利用遗传算法进行求解,通过实例仿真,验证了随机调度策略较调度空闲AGV策略具有更高的拣选效率,同时解决了AGV调度与拣选序列问题,对AGV数量配置具有指导作用。     

考虑安全性与正常使用性能的大件车辆过桥评估方法

为支撑近年来国内各省份大件运输车辆过桥智能评估管理系统建立工作,同时考虑安全性与正常使用性能的要求建立车辆过桥评估方法。基于安全性与正常使用性能要求形成了大件运输车辆过桥评估方法框架,并依托可靠度理论对评估目标可靠指标、分项系数校准、临界荷载效应比值确定等问题展开研究;选用高速公路典型中小跨径梁式桥进行案例分析;针对评估结果显示不具备可通行性的车辆,形成了系统的通行保障策略,以满足大件运输车辆的强制通行属性。研究发现,当大件运输交通量增大时,应通过评估目标可靠指标提升实现对评估方法适当收紧,考虑年均大件运输交通量为50辆~200辆时,恒载效应、大件运输车载效应及抗力分项系数取值范围分别为[1.069, 1.077]、[1.115, 1.131]及[1.165, 1.225],桥梁构件安全性评估结果受构件技术状况等级影响显著,年均大件运输交通量对正常使用性能评估结果影响比较明显。     

车辆动态称重的速度补偿研究

研究了速度对车辆动态称重准确度的影响,并对车辆载重受力进行分析,导出速度与车辆轴重的数学表达式,利用机械动力学分析系统构建了动态称重有限元模型仿真称重过程,并对速度影响进行补偿。结果表明,基于机械动力学分析系统的有限元动态称重速度补偿模型正确可靠,20t载重汽车在8.33m/s情况下最大补偿量达到10%,大大提高了动态称重准确度。     

基于排队论的“水蜘蛛”作业系统调度与仿真

根据"水蜘蛛"作业的特点,将"水蜘蛛"作业系统的调度,看作是车辆路径问题。以最小化各工位的需求期望等待时间和各"水蜘蛛"的期望空闲时间之和T为目标函数,基于排队论建立"水蜘蛛"作业系统的数学模型。结合"水蜘蛛"作业的实际情况,分别对先到先服务策略、堆栈策略、一中心多分区策略和多中心多分区策略下的"水蜘蛛"作业系统进行详细描述和分析。基于蒙特卡洛仿真,对四种调度策略分别建立仿真模型,并输出四个模型的仿真结果。对四种策略下的任务平均完成时间、任务平均到达时间、任务平均等待完成时间和"水蜘蛛"的空闲率进行比较分析,得到四种调度策略各自的优缺点。     

抗事故包装箱碰撞过程靶体等效方法研究

目的为危险材料运输过程中的安全性评估提供依据。方法将包装系统(包括箱体、缓冲结构及靶体)简化为由3个非线性弹簧及1个质量块组成的弹簧-质量块模型,利用能量守恒定律,分析抗事故包装箱碰撞过程中冲击动能与应变能之间的转化过程,假设使包装箱吸收相同变形能的冲击速度等效,研究碰撞过程中屈服靶体与非屈服靶体的速度等效关系,并通过实例应用此数学方法。结果得出抗事故包装箱跌落碰撞过程中屈服靶体与非屈服靶体速度关系等效的数学方法,并通过实例分析得出包装箱以一定速度(13.9 m/s)碰撞非屈服靶体可等效为更高速度(26.8 m/s)的屈服靶体碰撞。结论研究提出的等效方法可为危险材料的运输安全性评估提供依据。     

基于路面等级匹配的重卡包装物运输激励研究

目的利用传感器搭配数据采集卡收集路面不平频谱,将路面信息匹配标准路面等级以及车辆行驶速度。方法通过Matlab将标准PSD与随机激励匹配路面等级,同时建立1/2四轴重卡动力学模型,并用能量法建立动力学方程。将收集的路面不平频谱对应到相应的路面等级,再结合车辆速度的设定,最后求解得到车辆受激励后轮胎的动载位移频谱,分析得出被运输包装物的半挂车平板动载位移。结果重卡运输前轴轮胎在A级路面以60 km/h的车速经过该路面的动载位移量在0.8和9.8 s时达到峰值,且路面响应位移不超过6 cm。结论求得被运输包装物的所受激励频谱,为被包装物的运输振动安全性研究提供支撑,可结合具体被运输包装物的脆值理论,提供被运输物品发生运输损坏的数值仿真。     

实时车辆调度系统研究

车辆的运输和调度在整个供应系统中发挥着至关重要的地位，伴随着市场竞争的加深和客户需求的多样化，企业不可能完全根据掌握的消息才制定出调度计划，就算是制定好也有可能因为外界环境的很多影响而不能正常实施。在这种形势下，对实时车辆调度的研究越来越受到研究者的重视。本文首先对实施车辆调度的意义入手，分析了车辆调度的功能要求，并在此基础上研究出实时车辆调度模型。     

Cash transportation vehicle routing and scheduling under stochastic travel times

Stochastic disturbances occurring in real-world operations could have a significant influence on the planned routing and scheduling results of cash transportation vehicles. In this study, a time–space network flow technique is utilized to construct a cash transportation vehicle routing and scheduling model incorporating stochastic travel times. In addition, to help security carriers to formulate more flexible routes and schedules, a concept of the similarity of time and space for vehicle routing and scheduling is incorporated into the model. The test results show that the model could be useful for security carriers in actual practice.     

基于GIS的物流配送线路图解优化模型

针对不同决策问题类型和客户需求,根据车辆运输能力、配送中心到各个客户之间的距离和客户货物配送优先级别,采用基于GIS的图解优化方法制定最优配送路线.经实例检验,该方法能够降低配送成本,并为企业运输调度提供决策支持.     

考虑运输时间的绿色作业车间调度问题研究

针对制造车间能量消耗大、利用率低的现状,以作业车间为研究对象,建立了一种AGV (automated guided vehicle)运输与加工资源集成调度的模型。首先,通过考虑机器间利用AGV运输工件所需的时间与对应的能耗构建了车间总能耗和完工时间的多目标优化模型,并设置权重系数来调节优化目标的偏好。其次,提出了一种融入模拟退火搜索策略的分布估计算法对模型进行求解。该算法主要是利用分布估计算法全局搜索能力快和模拟退火算法突跳性强的特点构建的一种新的混合算法。同时设计新的退火函数来进一步提高算法深度搜索能力。最后,通过实例验证所提算法的可行性和模型节能的有效性。     

分割配送的生鲜产品库存-路径优化研究

目的 基于供应商管理库存策略,优化协调第三方物流（3rd Party Logistics,3PL）参与的二级供应链系统中库存补充与补货配送的关系,在满足配送需求的同时降低系统的库存和运输成本。方法 综合考虑3PL物流模式下的库存-路径系统中生鲜产品的运输距离、质量时间窗以及需求分割配送策略在时间上的调整等因素,以异质车队车辆行驶燃油成本、车辆调用固定成本、配送超时腐坏成本以及各零售商的库存成本为目标函数,建立多品种生鲜产品库存-路径优化模型。结果 通过改进的遗传算法计算并进行配送量调整优化,得到最终的生鲜配送方案,其系统总成本比配送量调整前减少了9.98%。结论 通过在时间上对配送量进行拆分调整可以有效地节约供应链系统总成本。     

基于RGV的环形横移式循环电梯创新设计

随着经济的不断发展，城市内高层建筑越来越多，且建筑的跨度不断增大。传统电梯只能实现垂直运输，无法满足大跨度建筑内水平方向的高效运行要求，乘客在离开电梯后仍需步行前往目的地。为了提高建筑内人员的水平移动效率，提出一种基于RGV（rail guided vehicle，有轨制导车辆）的环形横移式循环电梯创新设计方案。运用TRIZ（Teorija Rezhenija Inzhenernyh Zadach,发明问题解决理论）中的因果分析、技术矛盾创新原理和物理矛盾分离方法等工具，对电梯轿厢结构、井道布置和驱动方式等进行创新设计，实现电梯在垂直方向的循环运行及在水平方向的环形运行。为了实现基于RGV的环形横移式循环电梯的高效、安全运行，基于交叉控制策略提出了电梯轿厢的调度策略。基于RGV的环形横移式循环电梯摆脱了传统电梯垂直井道和曳引系统的束缚，能够同时完成垂直方向与水平方向的运输任务，解决了环形建筑内乘客水平移动效率低的问题，有效提高了环形建筑内乘客的整体移动效率。     

A block transportation scheduling system considering a minimisation of travel distance without loading of and interference between multiple transporters

Material transportation scheduling problems concerning scheduling optimisation have been extensively investigated by researchers in such fields as industrial engineering and management science. Various algorithms have been proposed to solve such problems. However, the majority of these algorithms cannot be applied to a block transportation problem when a shipyard that uses a transporter, a large vehicle employed for moving weight, is considered. In this study, a hybrid optimisation algorithm is proposed for solving a block transportation problem when multiple transporters are used. With regards to the transporters, a minimisation of the travel distance without loading of and interference between the transporters is considered. A block transportation scheduling system is then developed based on the proposed algorithm. The developed system is applied to an actual block transportation scheduling problem of a shipyard. From the attained results, we demonstrate that the proposed algorithm has the ability to effectively solve the block transportation scheduling problems of a shipyard.     

遗传算法在水泥矿山卡车运输调度系统中的应用

根据露天矿山运输调度系统的复杂性与非线性特性，建立了实时运输调度系统模型；运用遗传进化算法中的选择、交叉、变异、插入、迁移算子的寻优迭代计算，成功地解决了在开采工艺、产量、质量等多因素约束条件下的实时运输调度优化问题。并将其用于韶峰水泥原料矿山的生产运输调度系统，既降低了矿山运输成本，又协调了开采工艺、质量、产量之间的关系，取得了较好的效果。同时为矿山企业信息化建设和其他物流企业提供了重要的参考价值。