预知信息下集装箱码头资源联合调度在线策略研究

探讨了有限预知信息下的集装箱码头泊位与岸桥联合调度over-list在线模型,当分配每个船舶服务请求时预知后续k≥2个请求,要求完成所有请求的最大完工时间最小。着重考虑了由3个离散泊位组成的混合型泊位、6个岸桥以及只有两种请求的联合调度模型,证明了任意k≥2个请求预知能力下确定性在线策略的竞争比下界为9/7;同时,设计了k=2时的在线联合调度策略并证明其具有最优竞争比9/7,表明有限的预知能力即可实现在线策略最优调度效果,这也为集装箱码头资源调度实践中的策略设计提供理论依据。     

基于指数分布的可恢复加拿大旅行者问题的策略研究

针对旅行者在行走过程中遇到的某一或一系列无法预知堵塞事件的加拿大旅行者问题,考虑每个堵塞恢复时间是一个相互独立随机变量且服从指数分布的情形,从在线问题与竞争策略的角度,给出了等待策略和贪婪策略以及相应策略下的竞争比,并对两种策略的执行效果进行了分析和比较.     

平行机上带有前瞻区间的不相容工件组在线排序问题

研究当不相容工件组的个数与机器数相等时,具有前瞻区间的单位工件平行机无界平行分批在线排序问题.工件按时在线到达, 目标是最小化 最大完工时间. 具有前瞻区间是指在时刻t, 在线算法能预见到时间区间(t,t+\beta) 内到达的所有工件的信息.不可相容的工件组是指属于不同组的工件不能被安排在同一批中加工. \beta\geq 1 时, 提供了一个最优的在线算法; 当0\leq \beta < 1时, 提供了一个竞争比为1+\alpha 的最好可能的在线算法, 其中\alpha是方程\alpha^{2}+(1+\beta) \alpha+\beta-1=0的一个正根.最后, 给出了当\beta =0 时稠密算法竞争比的下界,并提供了达到该下界的最好可能的稠密算法.     

N维2带小波紧框架的构造

给出了$m$个函数生成$N$维2带小波紧框架的充分条件和$N$维2带小波紧框架的显式构造算法, 讨论了小波紧框架的分解算法与重构算法. 提出的构造方法很有普遍性, 容易推广到$N(N\geq2)$维$M(M\geq 2)$带小波紧框架的情形,也可以得到类似的小波紧框架的分解算法与重构算法.     

随机环境下堵塞可恢复的旅行者问题策略研究

针对旅行者在行走过程中遇到的某一或一系列无法预知堵塞事件的加拿大旅行者问题,考虑每个堵塞恢复时间是一个相互独立随机变量的情形,从在线问题与竞争策略的角度,给出了每个堵塞恢复时间都为正态分布下的等待策略和贪婪策略以及相应策略下的竞争比,并对两种策略的执行效果进行了分析和比较。     

Dirac K4细分定理的一种推广

1960年, Dirac证明了对一个阶为$n\geq 4$的图$G$,如果$G$的边数大于$2n-3$,那么$G$一定包含一个$K_4$的细分. 作者证明了对一个阶为$n\geq 4$的图$G$和$k\geq 2$,如果$G$的边数至少为$kn-\frac{(k-1)(k+2)}{2}$, 那么$G$一定包含一个$W_{k+1}$的细分,从而推广了Dirac的结果.另外,作者利用范更华提出的边切换的方法,给出了Dirac结果的另一种证明.     

提前预知信息的在线分批排序问题

研究工件可提前预知信息的在线分批排序问题, 工件的预知信息时间依时间到达, 目标为极小化最大完工时间. 已知从工件的信息可预知到该工件可加工需要时间~$a$, 所有工件的最大加工时间为~$p_{{\rm max}}$, 多个工件可以作为一批被机器同时加工, 批的加工时间为该批工件中最长加工时间. 对于批容量无限的单机问题给出一个在线算法~$\gamma H^\infty$, 并证明其竞争比和问题的下界都为~$1+\gamma$, 其中~$\gamma=\left(-1+\sqrt{1+\frac{4p_{{\rm max}}}{p_{{\rm max}}+a}}\right)/2$, 进而算法是最优的.     

Pancake网络的t/k-诊断度及其算法

由于大型多处理机系统规模的不断扩大, 其组件脆弱性也随之增加, 因此故障容错性能对于多处理机系统尤为重要. t/k-诊断分析是一种能极大提高多处理机系统自我诊断性能的系统级故障诊断策略,该诊断策略能识别至多t个故障处理机节点, 其中可能包含至多$k$个被误诊的处理机. 首先给出了Pancake网络P_n(n\geq 5) 的容错性分析, 其后证明了P_n在PMC模型下是((k+1)n-3k-1)/k-可诊断的, 其中1\leq k\leq 3, 最后还给出复杂度为O(NlogN)的快速诊断算法来识别所有的故障节点.     

有服务时长和服务可选择性的快递车辆调度在线策略研究

针对快递揽件需求出现无法提前获知、服务每一个快递需求需要一定的服务时长,且无法接受全部请求的情形,提出带有服务时长和服务可选择性的快递车辆在线调度问题,证明了该问题在线策略竞争比的下界。在正半轴上提出Replan策略,在直线上提出ReOPT策略,在一般网络上提出GRH策略,证明了上述在线策略的竞争比。结果表明,考虑服务时长能够改善在线策略的竞争性能,所提在线策略在实际应用中具有实用性。结论将为快递车辆的科学调度提供理论依据。     

考虑产品退货的网络零售商数字展厅竞争策略

数字展厅策略是当前网络零售商广泛采用以应对在线渠道大量产品退货的重要运营管理策略.文章以两个竞争的网络零售商为研究对象,考虑产品退货政策,研究两个零售商是否提供数字展厅服务策略的决策问题.分别针对两个零售商是否提供数字展厅服务策略,建立了相应的决策模型.研究发现:竞争情形下零售商的数字展厅策略与市场竞争程度和数字展厅信息度密切相关.当市场竞争程度较弱时,两个零售商均不选择提供数字展厅服务;当市场竞争较为激烈时,零售商数字展厅策略的选择受到数字展厅信息度的影响.在对称竞争情形下,零售商是否同时提供数字展厅服务并不改变其退货政策.不对称竞争情形下零售商退货政策的决策受到数字展厅策略的影响.相对于对称竞争情形,非对称的竞争环境下数字展厅服务的提供使退货政策更加严格.文章的研究为网络零售商数字展厅策略设计提供了科学的参考依据.     

考虑潮汐影响的离散型泊位和岸桥集成调度

泊位和岸桥是集装箱港口最紧缺的资源,二者的调度问题存在很强的内在关联。针对大型船需乘潮进出港的离散型泊位,为提高集装箱码头运作效率和客户满意度,将泊位分配、岸桥指派和岸桥调度集成为一体。首先,考虑潮汐的影响以及岸桥作业中可动态调度的现实,以计划期内所有抵港船舶的岸桥作业成本和滞期成本之和最少为目标,建立一个混合整数规划模型,然后设计了一个嵌入启发式规则的遗传算法对其进行求解。最后,算例结果中给出了每艘船舶在确切时刻对应的具体岸桥和每个岸桥的动态作业时间窗,并通过与单独优化的方案对比,验证了集成方案的有效性。     

Optimal berth allocation and time-invariant quay crane assignment in container terminals

Due to the dramatic increase in the world’s container traffic, the efficient management of operations in seaport container terminals has become a crucial issue. In this work, we focus on the integrated planning of the following problems faced at container terminals: berth allocation, quay crane assignment (number), and quay crane assignment (specific). First, we formulate a new binary integer linear program for the integrated solution of the berth allocation and quay crane assignment (number) problems called BACAP. Then we extend it by incorporating the quay crane assignment (specific) problem as well, which is named BACASP. Computational experiments performed on problem instances of various sizes indicate that the model for BACAP is very efficient and even large instances up to 60 vessels can be solved to optimality. Unfortunately, this is not the case for BACASP. Therefore, to be able to solve large instances, we present a necessary and sufficient condition for generating an optimal solution of BACASP from an optimal solution of BACAP using a post-processing algorithm. In case this condition is not satisfied, we make use of a cutting plane algorithm which solves BACAP repeatedly by adding cuts generated from the optimal solutions until the aforementioned condition holds. This method proves to be viable and enables us to solve large BACASP instances as well. To the best of our knowledge, these are the largest instances that can be solved to optimality for this difficult problem, which makes our work applicable to realistic problems.     

关于完全三部图色唯一性的一个注记

Let P(G,λ) be the chromatic polynomial of a simple graph G. A graph G is chromatically unique if for any simple graph H, P(H,λ) = P(G,λ) implies that H is isomorphic to G. Many sufficient conditions guaranteeing that some certain complete tripartite graphs are chromatically unique were obtained by many scholars. Especially, in 2003, Zou Hui-wen showed that if n 31m2 + 31k2 + 31mk+ 31m? 31k+ 32√m2 + k2 + mk, where n,k and m are non-negative integers, then the complete tripartite graph K(n - m,n,n + k) is chromatically unique (or simply χ-unique). In this paper, we prove that for any non-negative integers n,m and k, where m ≥ 2 and k ≥ 0, if n ≥ 31m2 + 31k2 + 31mk + 31m - 31k + 43, then the complete tripartite graph K(n - m,n,n + k) is χ-unique, which is an improvement on Zou Hui-wen's result in the case m ≥ 2 and k ≥ 0. Furthermore, we present a related conjecture.     

兼顾成本与时间保证率的泊位及岸桥协同调度优化

针对集装箱班轮根据船期表按计划到离港的运行规律以及港口企业追求低运营成本的需求,本文以集装箱班轮按计划离港保证率最大和码头作业成本最低为目标,构建了泊位及岸桥协同调度多目标优化模型;设计了叠加式局部搜索算法,将其嵌入到带精英策略的非支配排序遗传算法中,经过相互交叉反馈运算,得到Pareto非劣解;采用“性价比”的概念和量化方法,选择出对港口和船公司的利益偏向最小的实施方案,解决了在Pareto解集中寻优的问题。最后,以大连港集装箱码头的生产实际为例,验证了上述优化模型及算法的合理性和有效性。     

An Extension of the Win Theorem: Counting the Number of Maximum Independent Sets

Win proved a well-known result that the graph G of connectivity κ(G) withα(G) ≤κ(G) + k-1(k ≥ 2) has a spanning k-ended tree, i.e., a spanning tree with at most k leaves. In this paper, the authors extended the Win theorem in case when κ(G) = 1 to the following: Let G be a simple connected graph of order large enough such that α(G) ≤ k + 1(k ≥ 3) and such that the number of maximum independent sets of cardinality k + 1 is at most n-2k-2. Then G has a spanning k-ended tree.     

A proactive approach for simultaneous berth and quay crane scheduling problem with stochastic arrival and handling time

For a container terminal system, efficient berth and quay crane (QC) schedules have great impact on the improvement of both operation efficiency and customer satisfaction. In this paper we address berth and quay crane scheduling problems in a simultaneous way, with uncertainties of vessel arrival time and container handling time. The berths are of discrete type and vessels arrive dynamically with different service priorities. QCs are allowed to move to other berths before finishing processing on currently assigned vessels, adding more flexibility to the terminal system. A mixed integer programming model is proposed, and a simulation based Genetic Algorithm (GA) search procedure is applied to generate robust berth and QC schedule proactively. Computational experiment shows the satisfied performance of our developed algorithm under uncertainty.     

考虑泊位疏浚的连续型泊位和动态岸桥联合调度

针对集装箱码头泊位需要定期维护的实际特征,研究了泊位疏浚情况下连续型泊位和动态岸桥联合调度问题。首先,建立了一个以船舶周转时间最小为目标的整数线性规划模型;其次,针对问题特性设计了三种启发式算法。为了分析泊位疏浚对码头工作的影响并验证模型正确性和算法有效性,分别对未考虑泊位疏浚和考虑泊位疏浚两种调度情形,进行了小规模与大规模问题输入的多组测试。三种算法在小规模输入上均取得了相同于CPLEX的精确解,从而验证了算法的有效性;进一步通过对比分析这些算法在大规模输入中的运行结果,验证其有效性能。     

几乎无爪图的叶子数较少的生成树

A spanning tree with no more than 3 leaves is called a spanning 3-ended tree.In this paper, we prove that if G is a k-connected(k ≥ 2) almost claw-free graph of order n and σ_(k+3)(G) ≥ n + k + 2, then G contains a spanning 3-ended tree, where σk(G) =min{∑_(v∈S)deg(v) : S is an independent set of G with |S| = k}.