检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：武雪平大连理工大学

学位级别：硕士

路由问题具有重要的理论意义和众多的实际应用,半个多世纪得到了国内外学者深入的研究。传统的路由问题通常被认为用于服务弧或点的代价是常量,属于静态的网络优化问题。然而现实情形中旅行时间或代价常随时间发生变化并非定值,所以单... 详细信息

路由问题具有重要的理论意义和众多的实际应用,半个多世纪得到了国内外学者深入的研究。传统的路由问题通常被认为用于服务弧或点的代价是常量,属于静态的网络优化问题。然而现实情形中旅行时间或代价常随时间发生变化并非定值,所以单纯的将代价视为常量只是对现实的一个近似。由此进一步加入时间因素成为实际应用中更为迫切的要求,即在时间依赖网络中研究上述问题。对传统的路由问题及考虑时间因素的点路由问题,其研究均包括探讨问题的性质以建立其数学模型及设计求解算法,其中从建模到算法设计是基于数学规划理论得到精确解研究这类问题的一般框架。然而对时间依赖的弧路由问题,由于其建模、设计算法等的难度和复杂性,除了本实验室的相关工作外,至今尚无其他研究报道。由谭国真教授首次提出的时间依赖中国邮路问题是经典中国邮路问题的一般化,属于时间依赖的弧路由问题。本文对此问题在无向图情形下的研究也主要从建立其数学规划模型、设计精确求解算法两个方面着手。首先,给出了时间依赖的中国邮路问题统一定义及其分类,并分析了此类问题所呈现的一些重要特性及与传统的中国邮路问题的区别。如传统的两阶段求解方法将不再成立;建模时其时间依赖函数所呈现的情形等。其次,结合上述特性给出此问题在无向图情形下,即时间依赖无向中国邮路问题的两类整数规划模型。模型中均实现了一步求解的方法并考虑了各边被遍历的次序。在模型正确性证明之后,探讨如何给出其它各变形的数学模型。最后,给出了在无向图上获得问题上下界的策略,并给出问题度约束方面的有效及加强约束不等式及两类与时间因素有关的加强约束条件。算法设计上,本文结合当前最有效求解NP-hard或NP-complete问题的精确算法:分支切割算法,给出用于求解时间依赖无向中国邮路问题的两个精确算法,并分析给出其中度约束的两个启发式识别算法。文章最后给出的一些实例,验证了整数规划模型的正确性,以及有效及加强不等式对线性松弛的加强作用。

关键词：时间依赖中国邮路问题混合整数线性规划分支切割算法

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基于分支定价算法的异质品装箱问题研究

引用

系统工程理论与实践 2023年第10期43卷 3040-3057页

作者：王思睿王林刘瑞曾宇容中南财经政法大学信息与安全工程学院武汉430073 华中科技大学管理学院武汉430074 深圳大学管理学院深圳518060 湖北经济学院信息工程学院武汉430205

在多物品物流系统中,异质品的装载运输往往会造成物品损坏、管理困难等问题.针对这种场景,本文提出了异质品装箱问题的0-1二次规划,并根据Dantzig-Wolfe分解,设计了变邻域搜索算法与分支定价算法来进行求解.实验验证了异质品装箱方案相... 详细信息

在多物品物流系统中,异质品的装载运输往往会造成物品损坏、管理困难等问题.针对这种场景,本文提出了异质品装箱问题的0-1二次规划,并根据Dantzig-Wolfe分解,设计了变邻域搜索算法与分支定价算法来进行求解.实验验证了异质品装箱方案相比两种传统装箱方案的优越性,新方案兼顾了经济性和灵活性.在180个随机对比算例上,两种算法都展现了较好的性能:变邻域搜索算法的Gap值平均为1.8%,运算时间平均为1.06秒;分支定价算法则分别为0.30%和815.40秒,性能超过了Gurobi求解器.最后,本文通过引入“决策者对异质品的容忍度”这一参数,供决策者在装箱成本与异质性惩罚之间寻求一个平衡点.相较已有研究,该方案更加精细、合理,可为企业提供科学的决策依据.

关键词：异质品装箱问题 0-1二次规划分支定价算法分支切割算法

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双向航道集装箱港口船舶调度优化算法

引用

计算机应用 2021年第10期41卷 3049-3055页

作者：郑红星朱徐涛李振飞大连海事大学交通运输工程学院辽宁大连116026 大连海事大学航运经济与管理学院辽宁大连116026

针对拥有双向航道的集装箱港口中船舶进出港所遇到的会遇和追越等问题,提出了一种重点考虑服务规则的新型船舶调度优化算法。首先,同时考虑双向航道的现实约束和港口夜航的安全规定;然后,构建了以所有船舶在港总等待时间最小为目标的混... 详细信息

针对拥有双向航道的集装箱港口中船舶进出港所遇到的会遇和追越等问题,提出了一种重点考虑服务规则的新型船舶调度优化算法。首先,同时考虑双向航道的现实约束和港口夜航的安全规定;然后,构建了以所有船舶在港总等待时间最小为目标的混合整数规划模型来得出最佳的船舶进出港次序;最后,设计了嵌入聚合策略的分支切割算法对模型进行求解。通过数值实验可知,运用嵌入聚合策略的分支切割算法所得结果与下界值的平均相对偏差为2.59%。同时,与模拟退火算法与量子差分进化算法的对比结果表明,所提的分支切割算法所得的目标函数值相较于两个对比算法所得目标函数值分别减少了23.56%和17.17%,验证了该算法的有效性。在用所提算法得到方案的敏感性分析中比较了不同抵港安全时间间隔和船舶类型比例对方案结果的影响,为双向航道集装箱港口的船舶调度优化提供了决策支持。

关键词：双向航道集装箱港口船舶调度嵌入式聚合分支切割算法

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双向航道船舶进出港调度优化研究

双向航道船舶进出港调度优化研究

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作者：朱徐涛大连海事大学

学位级别：硕士

随着世界经济的繁荣与发展,港口的业务日益繁忙,只拥有单向航道的港口已无法满足日益增长的港口货物吞吐量需要,当前各港口存在的主要矛盾已经从货物量不足、吸引客源的必要性转变成为了提升港口服务水平的亟需性。港口服务水平的提升... 详细信息

随着世界经济的繁荣与发展,港口的业务日益繁忙,只拥有单向航道的港口已无法满足日益增长的港口货物吞吐量需要,当前各港口存在的主要矛盾已经从货物量不足、吸引客源的必要性转变成为了提升港口服务水平的亟需性。港口服务水平的提升已经成为了新时代港口竞争力上升的重要体现。双向航道的出现可有效解决港口内的船舶调度效率问题,鉴于港口对可供船舶进出港同时进行的双向航道的现实需要,本文针对拥有双向航道集装箱港口的进出港过程中船舶会遇和追越频发的现象,研究了该类集装箱港口的船舶调度优化问题。从泊位分配与船舶进出港、泊位与岸桥的协同调度、航道内船舶的调度三个角度出发,对已有的国内外文献作出了细致的分析,突出了本文所作的贡献。之后又通过对港口资源的介绍和对船舶进出港调度影响因素的分析为所研究问题提供了理论基础。本文重点考虑双向航道现实约束下的船舶服务规则,兼顾港口夜航的安全规定,构建了以所有抵港船舶在港总等待时间最小为目标的混合整数规划模型,得出最佳的船舶进出港次序,并设计了嵌入聚合策略的分支切割算法用于求解。通过数值实验可知,运用嵌入聚合策略的分支切割算法所得结果与下界值的平均相对偏差为2.59%,同时与模拟退火算法与量子差分进化算法进行对比,验证了方案和算法的有效性,并分析了抵港船舶的类型比例和抵港时间间隔对方案结果的影响。论文的研究成果对提高双向航道港口船舶调度效率的提高作出了决策支持,同时,对船公司满意度的提高,港口服务效率的提升作出了贡献。最后,论文所构建的混合整数规划模型以及设计的基于聚合策略的分支切割算法对相关领域的研究具有一定的借鉴意义。

关键词：双向航道集装箱港口追越会遇分支切割算法

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低碳库存路径问题研究

低碳库存路径问题研究

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作者：程春清华大学

学位级别：硕士

经济全球化背景下,为了降低成本,提高竞争力,管理者开始从整体上规划供应链活动。因此,供应链系统的组合优化问题应运而生。库存和配送作为供应链系统的两大活动,在社会物流总费用中占了较大比例,且两者之间存在“效益悖反”的关系。将... 详细信息

经济全球化背景下,为了降低成本,提高竞争力,管理者开始从整体上规划供应链活动。因此,供应链系统的组合优化问题应运而生。库存和配送作为供应链系统的两大活动,在社会物流总费用中占了较大比例,且两者之间存在“效益悖反”的关系。将库存和配送问题联合优化成为降低物流成本的关键。近年来,供应商管理库存思想的提出和发展为库存路径组合优化的实现提供了基础。本文在多周期库存路径问题的基础上,考虑了环境效益,着重研究了考虑燃料消耗的多周期库存路径问题和碳排放政策约束下的多周期库存路径问题。针对各问题建立了数学模型,分别设计了精确算法和启发式算法,通过算例进行了数值实验和参数分析。本文首先介绍了引入燃料消耗的库存路径问题。在以往的研究中,一般用车辆的行驶距离来衡量变动运输成本;事实上,产生变动运输成本的主要因素是燃料消耗成本,而燃料消耗成本又与燃料消耗速率(与车辆载重线性相关)、行驶距离和燃料价格等多个因素相关。本文通过数学模型定量描述了考虑燃料消耗的库存路径问题,添加了有效不等式对模型进行加强并设计了分支切割算法求解。数值实验表明考虑燃料消耗的模型会影响车辆的行驶方向、车辆对顾客的访问顺序及库存策略。同时,与传统的库存路径模型相比,大多数情况下考虑燃料消耗的模型能节约燃料,且不会引起行驶距离和库存成本的增加。其次,研究了碳排放政策下的多周期库存路径问题。针对一般性库存路径问题以及考虑四种碳排放政策的库存路径问题,建立了数学模型,分析了各模型之间的关系,同时使用遗传算法求解。数值实验验证了算法的有效性,并发现不同的行业对碳排放政策的敏感性不同,过紧的碳限额约束会给生产高价值产品、易逝品或更新换代较快的产品的企业造成承重负担。参数分析还发现在某些情况下更紧的排放限额约束反而会引起系统更多的排放量;同时,燃料价格和碳价格也会对成本和排放量产生影响,但高的价格并不总意味着更好的环境效益。

关键词：库存路径问题燃料消耗碳排放分支切割算法遗传算法

来源：评论

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严寒地区建筑分布式能源优化方法的研究

严寒地区建筑分布式能源优化方法的研究

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作者：胡峻宁沈阳建筑大学

学位级别：硕士

近年来,全球能源消耗量逐年增加。其中,建筑行业能耗约占全球总量的40%,石油、煤炭、天然气等高质量能耗量尤为突出,能源枯竭导致的环境污染给人类的生产生活带来了巨大的影响和隐患。因此,如何制定一种替代高质量能源消耗的建筑能源供... 详细信息

近年来,全球能源消耗量逐年增加。其中,建筑行业能耗约占全球总量的40%,石油、煤炭、天然气等高质量能耗量尤为突出,能源枯竭导致的环境污染给人类的生产生活带来了巨大的影响和隐患。因此,如何制定一种替代高质量能源消耗的建筑能源供给方式成为了关键。分布式能源作为一种输入端包含多种质量等级能源的供能系统,可有效替代建筑行业单一的高质量能源消耗。在冬、夏两季具有极端温度的严寒地区,存储着区域特有的多种质量等级的能源,且该地区对使用高质量能源进行建筑环境供暖和制冷的依赖性较强,可见,在严寒地区进行建筑分布式能源优化方法的研究具有重要意义。由于严寒地区能源质最等级、供给方式的多样性,以及需求端在不间季节气候、区域特点等不确定因素的影响,难以科学合理的设计适合严寒地区特点的分布式能源供给方式,通过准确的数学模型描述多种能源转换设备之间的相互关系,在保证需求侧柔性需求的同时,达到节能降耗的目的。同时,现有分布式能源的优化策略尚未设计科学有效的方法对已有优化策略进行评价,亦无法满足大规模、多样性分布式能源系统对优化策略求解素和求解质量的要求。针对上述难点,本文以住房和城乡建设部科学技术项目“面向节能宜居的既有建筑绿色运行管理决策优化方法的研究”(2018-K1-019)与沈阳建筑大学涵育计划项目“基于拉氏松弛框架的中德楼能耗设备节能优化方法的研究”(XKHY2-64)为依托,开发了严寒地区分布式能源模型,并进行了基于拉氏框架下改进分支切割算法的严寒地区建筑分布式能源优化求解策略的研究,主要工作如下:首先,构造适合严寒地区气候特点、能源优势的建筑分布式能源,使用多种能量装置将电力、太阳能、生物能、土壤和空气中存储的低质量能源转换成相互作用的热能和电能,代替了单一的高质景能源输入,其次,设计了基于代理拉氏松弛框架下改进分支切割算法的严寒地区建筑分布式能源优化策略,通过拉格朗日乘子的引入获取子问题数学模型,基于Cplex环境下的改进分支切割算法,利用求解部分子问题策略进行次梯度迭代,进而获取原问题高质量的近似优化解,通过原问题与子问题的对偶间隙科学设定优化策略的优劣。本课题以严寒地区某节能示范中心为背景,使用Cplex软件编译算法程序进行数据验证,比较不同帕累托权重和不同设备配置下严寒地区建筑在冬、夏两季的能源成本和低质量能源输入量。实验结果表明,严寒地区建筑使用分布式能源可有效代替单一高质量能源消耗,降低了能源供给的经济成本,达到了缓解能源枯竭、改善生存环境的效果。

关键词：严寒地区分布式能源拉氏框架分支切割算法

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基于鲁棒优化的三级供应链生产及出站配送调度问题研究

基于鲁棒优化的三级供应链生产及出站配送调度问题研究

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作者：魏晶晶河北大学

学位级别：硕士

生产和运输是供应链管理中的两个重要环节,也是供应链研究的热点问题之一.目前生产与运输之间的集成不够紧密,众多管理者只侧重其中的单一环节,这不但给供应链运营企业带来了经济损失,还降低了顾客的满意程度.将生产调度和配送计划有效... 详细信息

生产和运输是供应链管理中的两个重要环节,也是供应链研究的热点问题之一.目前生产与运输之间的集成不够紧密,众多管理者只侧重其中的单一环节,这不但给供应链运营企业带来了经济损失,还降低了顾客的满意程度.将生产调度和配送计划有效结合,合理地设计集成的生产及出站配送调度,可有效缓解上述不足.此外,现实情境中的调度问题充斥着大量不确定因素,如何在不确定决策环境下进行生产及出站配送的集成调度也是需要解决的难题.因此,本文研究不确定条件下的生产及出站配送的问题. 首先,鉴于目前用户偏好定制产品的现状,本文研究定制产品三级供应链的生产及出站配送调度问题.针对调度问题中不确定的运输成本和碳排放量,分别构建内外不确定集,并提出一个基于收益、环境和时间运营绩效的多目标全局鲁棒生产及出站配送调度模型.根据锥对偶理论将全局鲁棒模型转化为计算上可处理的单目标混合整数规划模型.在案例分析部分,以宜家家居为例验证了全局鲁棒模型的有效性.通过名义模型、经典鲁棒模型、全局鲁棒模型的对比分析说明了全局鲁棒优化方法的优越性. 其次,本文研究制造商内部的调度问题,具体来说,生产部分执行的是机器生产顺序问题,而出站配送部分执行的是带时间窗的车辆路径问题.针对调度问题中不确定的旅行时间,构造了包含Wasserstein距离和一阶矩信息的非精确分布集,并提出分布鲁棒生产及出站配送调度模型以最小化总成本.根据拉格朗日对偶理论处理机会约束,得到计算上易于处理的重构形式.本文还设计了基于-路径切平面的分支切割算法以加速模型求解.最后以好利来公司为例,验证了分布鲁棒模型的有效性.通过名义模型、随机模型和分布鲁棒模型的对比分析,说明了分布鲁棒优化方法的适用性. 本文的主要创新点概括为以下四方面:(1)构建了关于运输成本和碳排放量的不确定集,设计了一个定制产品的多目标全局鲁棒生产及出站配送调度模型.(2)构建了关于旅行时间的非精确分布集,设计了带有时间窗的分布鲁棒生产及出站配送调度模型.(3)根据锥对偶、全局鲁棒对等、鲁棒对等重构和拉格朗日对偶理论分别将所提出的模型转化为确定的、可计算的等价规划模型.(4)将所建立的全局鲁棒调度模型和分布鲁棒调度模型分别应用于两个实际案例的分析,验证了所建立模型和方法的可行性和有效性.

关键词：生产及出站配送调度问题鲁棒优化方法不确定性分支切割算法

来源：评论

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