一类军械物资紧急调运的数学模型及算法研究

军械物资调运是军械保障工作的一个十分重要的环节,关系到军械保障工作能否快捷有效地完成。考虑到战时状况下军械物资调运的复杂性、快速性和危险性等特点,建立了不同时间要素规定情况下多需求点、单货种军械物资有运力限制条件的紧急调运的2种优化模型。通过严格的数学逻辑推导,对这2种模型给出了解析算法,并通过具体的算例表明了模型的正确性及算法的有效性。     

基于离散粒子群算法的应急救灾物资配送问题

研究自然灾害下应急物流中的救援物资配送调度问题,在多种运输工具衔接以及救援物资分配考虑的基础上,建立物资运输与物资分配的两阶段优化模型。目标是最小化运输成本与未满足的需求量。运用离散粒子群算法进行模型的求解与仿真,结果证明了算法的有效性与稳定性,能够为应急物流物资运输及分配提供有效方案。     

应急物资储备中片区储备库协同选址研究

为实现区域性应急物资储备的协同管理,对区域性应急物资储备布局中片区储备库的协同选址模型及算法进行研究。以储备库建设和物资运输成本之和最小、物资运输总时间最小为目标,基于混合整数非线性规划规划方法建立了片区储备库协同选址多目标优化模型,并设计了一种基于协进化原理、运用矩阵编码的多目标遗传算法。算例分析结果表明,该模型可以有效求解片区储备库协同选址问题。     

资源受限下的连续性消耗应急调度模型

目的 解决资源受限下的物资连续性消耗的应急调度物资和时间的优化问题.方法 在各出救点出救时间不确定条件下,建立了以施救成本和因施救不及时导致的损失费用最小化为目标的应急调度优化模型;考虑了出救点的物资量限制和时间限制等约束条件,采用粒子群算法对模型进行优化求解,对设计算例进行仿真实验.结果 求解出出救点的最优运输量和最优运输时间,实现了在规定应急时间内总成本最小的效果,验证了模型的合理性及算法的有效性.结论 模型适合解决在资源受限下的满足应急总成本最小的物资优化和出救时间优化的调度问题.     

延迟时间的震灾条件下车辆调度优化研究

灾区受灾消息传达延迟以及运输路网破坏造成物资配送延迟,这直接影响到应急救援物资的及时输送,进而影响到救灾效果。本文在考虑通讯中断以及运输路网中断造成物资运输延迟的基础上,以应急物资运输总时间最短为目标,建立震灾条件下车辆调度优化模型,该模型以"72 h黄金救援期"为目标,保证重要的救援物资在72 h内送达灾区。通过算例验证模型有效性,结果表明:模型在对车辆进行调度时,优先考虑载重和容量较大的车辆,以便在相同时间内运输更多的物资满足需求;当车辆行程不变时,总延迟时间越大,应急救援物资运输总持续时间越长,并且所有物资运输时间越短;当总延迟时间不变时,车辆行程次数越小,物资配送时间越短,并且车辆装载率将会越高。     

考虑需求紧迫度的应急车辆路径优化方法

为提高应急管理水平,量化各受灾点物资需求紧迫度,提出考虑紧迫度的车辆最优路径规划方法。采用K-means聚类算法确定应急物资配送中心的选择以及受灾点的划分,以应急救援过程中的总时间最短、救援所花费的总费用最小以及受灾点紧迫度排序指数最大为目标,构建多目标的应急车辆路径优化模型,并设计改进的布谷鸟-蚁群组合算法进行求解。以汶川地震为背景构造算例,验证模型的有效性,结果表明:与不考虑需求紧迫度的车辆路径方案相比,考虑需求紧迫度的路径优化方案在所需运输总时间上升1.92%、救援过程总费用增加3.43%的前提下,紧迫度排序指数提高了11.2%。考虑需求紧迫度的车辆路径优化模型在保障突发灾害救援效率的同时,兼顾了不同受灾点的物资需求程度,提高了应急物资运送的公平性。     

基于遗传算法的三层大规模应急救援物资配置策略

在考虑受灾地区对应救援物资需求量大的基础上,研究了包括备选省级应急救援物资供应地、备选市县级应急救援物资中转地、救援物资急需地三层结构的车辆安排、路径选择、物资配送的应急救援物资配置问题;以应急救援物资配置的总成本最小、总的运输时间最短、供应地和中转地启用个数最少为目标,建立数学优化模型.使用遗传算法求解获得近似最优的三层应急救援物资配置方案.     

基于“底线思维”的应急物资分配-运输两层鲁棒规划模型

非常规突发事件的应对需要“底线思维”,从“最坏、最困难”的角度展开研究.为此,针对应急物资的分配与运输的应急规划问题提出基于“底线思维”的两层鲁棒模型.顶层模型从成本最小化的角度确定应急资源的最优配置量,而底层模型从节约时间的角度对顶层的分配方案实施运输配送,及时、有效地实现应急资源分配的协同优化,最大程度地减少灾难带来的损失.该模型刻画了灾区物资需求的极度缺失性,在“最坏”情景下利用分解技术研究应急分配与运输的协同过程,不仅揭示了分配与运输的协同价值,而且发现鲁棒的两层规划具有强烈的稳键特征,同时也发现鲁棒的优化过程将有助于增强应急分配过程中的公平程度.     

震后应急救援物资多式联运调度优化

针对震后救灾时间短、任务重的问题,考虑运用应急车辆和直升机联合应急调度运输物资、灾害区路网受损以及路网的修复,建立震后应急物资配送模型。该模型首先考虑需要修复的损毁路段,采用应急车辆对损毁路段和灾害点需求物资进行配送,再利用直升机对损毁路段的需求点和未疏通的灾害需求点进行配送,并采用启发式算法对模型进行求解。通过算例表明:在应急救援的联合运输过程中,优先修复路段v₂v₅和v₁₀v₁₁或者v₃v₆和v₁₀v₁₁,损失为0;抢修其他的损毁路段,有灾害点得不到救援。     

城市突发事件下的应急物资配送路径寻优

针对城市突发事件环境下的应急物资配送车辆行驶路径寻优问题,分析城市道路拥堵状况对于救援车辆行驶速度的影响。以车辆到达待救点的时间和行驶成本最少为目标,构建双层规划路径寻优模型。为提高全局搜索和局部寻优能力,采用一种改进的两阶段式萤火虫算法。算例结果表明所提出的模型和算法可有效解决城市突发事件下的应急物资配送问题。     

Optimization for vehicle scheduling in iron and steel works based on semi-trailer swap transport

In order to solve internal logistics problems of iron and steel works, such as low transportation efficiency of vehicles and high transportation cost, the production process and traditional transportation style of iron and steel works were introduced. The internal transport tasks of iron and steel works were grouped based on cluster analysis according to demand time of the transportation. An improved vehicle scheduling model of semi-trailer swap transport among loading nodes and unloading nodes in one task group was set up. The algorithm was designed to solve the vehicle routing problem with simultaneous pick-up and delivery (VRPSPD) problem based on semi-trailer swap transport. A solving program was written by MATLAB software and the method to figure out the optimal path of each grouping was obtained. The dropping and pulling transportation plan of the tractor was designed. And an example of semi-trailer swap transport in iron and steel works was given. The results indicate that semi-trailer swap transport can decrease the numbers of vehicles and drivers by 54.5% and 88.6% respectively compared with decentralized scheduling in iron and steel works, and the total distance traveled reduces by 43.5%. The semi-trailer swap transport can help the iron and steel works develop the production in intension.     

紧急情况下的物流配送模型

物流配送中心建立后，主要是维持正常的供货能力，加强客户服务，维持客户与配送中心及厂商的合作关系。在研究紧急情况下的物流配送的必要性的基础上，建立了考虑公路运输的紧急情况下的物流达模型，并考虑多种运输方式，以时间、费用为目标建立了0－1整数规划模型及目标规划模型。     

基于模仿学习的变刚度人机协作搬运控制

针对人-机器人协作搬运,现有的控制策略难以同时保证搬运过程的柔顺性和搬运终点位置的精确性,而且对不同搬运任务适应性不够. 基于模仿学习提出变刚度协作搬运控制策略. 使用任务参数化的高斯混合模型(TP-GMM)对多次搬运示教数据进行编码,学习不同搬运工况下的搬运轨迹概率模型;结合导纳控制建立机械臂末端变刚度交互模型,实现柔性搬运操作,并基于交互力阈值实现不同搬运任务的切换;搭建协作搬运平台进行实验验证. 实验结果表明,提出的策略在实现柔性协作搬运的同时将特定搬运任务的终点位置精度提高到1.9 mm,且保证了特定搬运任务中机械臂末端在期望区域内运动以及搬运任务的切换.     

宁波发展海铁联运的策略分析

海铁联运作为国际多式联运的重要组成部分,具有安全、快捷、环保、成本低、运量大的优点,特别是中长运距优势更为明显,所以主要运用于港口与内陆间的运输联系。本文通过探讨国内外海铁联运发展模式,着重分析宁波市发展海铁联运的资源优势及现状、问题,运用EDI等信息技术及相关海铁联运基础理论,有针对性地提出符合宁波发展实际、并具易操作性的策略。     

2008年奥运会交通紧急事件管理系统(EMS)规划

以保障北京奥运交通系统可靠性为目的,结合奥运交通紧急事件管理系统规划研究了智能交通系统体系框架的开发方法.从组织机构、道路、人员、车辆等角度研究了建设奥运交通紧急事件管理系统的基础条件.利用智能交通系统框架开发软件TurboArchitecture,按照识别用户服务、确定智能交通系统要素和确定功能模块的步骤开发了奥运紧急事件管理系统的体系框架.制订了交通阻塞、轻微交通事故、严重交通事故和奥运专用车辆故障等紧急事件的处理预案.     

带有生产前运输考虑的无界批处理机的调度问题

以企业生产和内部物流为背景,研究生产前半成品运输与无界批处理机生产的协调调度问题．位于存储区的工件由运输机运送到批处理机上进一步加工,批处理机可以同时加工的工件数量不受限制,但是每加工一批工件需要一定的启动费用．目标函数为总完工时间和总启动费用之和的最小化．提出该问题的伪多项式时间算法,进一步给出一般意义NP-难的证明．对于运输时间相等的特殊情况,提出多项式时间的最优算法．     

安家岭露天煤矿运煤卡车通道水平优化研究

结合安家岭露天矿实际情况,归纳了卡车运距、卡车单位运输成本及运输功的计算公式,提出了单斗卡车间断工艺当量双环运距概念,及基于微分思想的不规则境界的运输功计算方法.论述了内排土场运煤卡车通道留沟水平的优化方法,并对不同留沟水平的总费用进行了计算比较.结果表明：对于采煤半连续工艺来说,当内排土场刚跨过地面半固定破碎站时,留沟由于减少了综合运距成为节约原煤运输成本的最好办法,安家岭露天矿内排运煤卡车通道留沟水平在1 330m时总费用最低,比1 270m降低了14.8%.     

冷热原油交替顺序输送优化模型研究

冷热原油交替顺序输送总能耗费用主要包括加热炉的燃料费用和输油泵的动力费用.在保证安全输油任务的前提下,如何使输油总能耗达到最小对于降低企业输油成本具有非常重要的意义.以输油总能耗最小为目标函数,建立冷热原油交替顺序输送优化模型.模型中将顺序输送分为4个时间阶段:冷油头加热非稳态阶段、冷油不加热准稳态阶段、冷油尾加热非稳态阶段和热油加热准稳态阶段.两个准稳态输送阶段采用两层嵌套法来求解,两个非稳态阶段采用两层嵌套法和满足高凝油油头(油尾)进站温度相结合的方法优选输油方案.结合工程实际给出冷热原油交替顺序输送优选算例,研究成果可为制定冷热油交替输送经济运行方案提供依据.     

基于联合运输的物流配送路径(MVRP)问题研究

针对广西北部湾物流发展中港口站点集疏运不畅的问题,从联合运输的角度出发改进广西北部湾运输网络,研究了联合运输网络下的物流配送路径问题(MVRP).以满足客户运输总费用最小、运输总时间最短为优化目标,同时利用运输方式共享指标反映运输工具利用率情况,并构建了配送路径选择的数学模型.采用了多阶段启发式算法解决上述问题,首先通过改进的Martins算法找出非劣路径集合,依据运输方式兼容性剔除无效路径,然后进行运输方式分配,得到从客户点至港口终点的优化配送路径.模拟实例证明了该启发式算法具有良好的性能.     

一种求解汽车整车混载算法研究

运用改进的C—K节约算法的基本思想,将汽车整车装载与运输路线优化问题相结合统筹考虑,设计一个有效的启发式算法,求解运输车辆的多种车型合理配载及发运路线优化问题,得到较优解,在运输任务要求的时间内使运输费用降到最低,有效地解决汽车整车物流中多种车型的混装运送问题。