乘用车物流运输计划问题的研究

针对我国汽车工业高速发展的趋势,对乘用车物流运输计划问题进行了数学建模分析.根据实际需求,把问题分为装载问题和运输问题进行分析,本着先装后运的原则,对全部轿运车和乘用车进行配载优化.用两种类型的轿运车,采用整数规划的策略,结合线性规划的理论建立数学模型,并利用lingo软件编程求解,得到最优装载方案.     

装载与运输路径的联合最优规划

运输问题中可以分为两个过程:分配装载和规划路径运输,后者是图论问题,前者因为涉及到分配不同的货物装载到不同的运输工具上,是非线性整数规划问题,所以整个问题也是NP复杂问题,随着问题复杂度的增加,变量增多,求解将会非常耗时和困难.提出了基于多旅行商的M-TSP图论装载运输优化模型,和对此模型进行简化后的基于确定路线的整数线性规划装载模型,从而极大的方便此类问题的快速求解,为实际生产运输商业行为提供了一种方便、科学、可靠的决策模型和方案.     

避难场所生活物资政府—企业联合储备优化问题研究

应急避难场所是地震等大型自然灾害发生后人员安置的重要场所。用于救灾的生活物资如食品、饮用水等既是应急资源,同时也是日用消费品,在一定保质期内需要定期更新,因此这种特殊应急资源储备需同时兼顾应急供应保障度和日常管理成本。文章以应急避难场所的一个存储周期为研究对象,将避难所及其周围的超市作为可选存储地点,避难所自行储备的供应保障度高,但日常管理成本较大,周边超市则相反,建立混合整数规划模型,选择周边超市和避难所一同存储一定数量的生活物资,在满足政府预算的条件下,使得应急状态下物资保障程度最大化。文章设计了启发式算法,最后给出算例说明算法的有效性。     

有整数限制的运输问题

经典的运输问题是一个线性规划模型。本文讨论了把产地运输到销地的物资数量限制为非负整数时的运输问题，从理论上证明了这种有整数限制的运输问题模型可以转化为相应的线性规划模型来求解，有效地降低了计算难度。     

考虑订单合并和货物转运的多式联运路径优化研究

为了获得运输的规模经济效应,本文研究了一种考虑订单合并和货物转运的零担多式联运路径优化问题。首先,以总运输成本为目标函数,以网络中的运输工具容量、可以提供的运输工具最大数量、运输工具服务的关闭时间以及订单时间窗为约束,构建混合整数规划模型,在模型中允许多个订单进行合并运输并考虑运输过程中的转运成本。其次,由于多式联运路径优化问题是典型的NP-hard问题,为了快速求解该模型,开发了一种可以快速为该问题提供近似最优解和下界的列生成启发式算法。最后,生成并测试了大量算例,结果表明所开发的列生成启发式算法可以在较短的时间内提供高质量的近似最优解。文章所构建的模型和开发的列生成启发式算法可以为零担自营多式联运物流企业提供高效的决策支持。     

考虑空重箱转换的港口集装箱甩挂运输问题研究

针对港口堆场与内陆腹地客户之间的空重集装箱运输问题,本文结合甩挂运输的特点将客户的进出港需求拆分为相互关联的空箱和重箱任务,实现单个决策期内运输系统中集装箱的状态转换与回收工作。状态转换受集装箱货物装卸时间影响,因此需要合理调度牵引车路线,以满足前置任务约束。针对此类问题的特点,本文建立了空重箱运输任务整合的整数规划模型,并设计了基于集群选择的改进蚁群算法进行求解。最后,通过不同规模的仿真算例与现有数学模型及优化算法对比结果可知,本文所提出的改进蚁群算法在此类问题的最优解搜索中具有良好的稳定性和求解效率。     

部分联合运输策略下的物流车辆路径优化问题研究

论文分析了物流车辆路径优化问题的特点,提出了企业自营物流和第三方物流协同运输的部分联合运输策略。根据客户需求节点的特点进行了节点分类,建立了以车辆调用成本、车辆运输成本、第三方物流运输成本之和最小为目标的整数线性规划模型。根据部分联合运输策略下各类客户需求点运输方式特点,构造了一种新的变维数矩阵编码结构,并对传统算法中概率选择操作方式进行修改,提出了一种新的智能优化算法并与枚举法和遗传算法的运算结果进行了算法性能对比分析。结果显示,本文提出的逆选择操作蚁群算法具有较快的运算速度和较高的稳定性,是求解此类问题的一种有效算法。     

基于多候选储位的存取路径优化问题研究

针对单储位储存方式可能导致仓库存取通道拥挤和作业效率低的情形,提出了一种基于多候选储位的存取路径优化方法。首先分配了货物的存取储位,然后建立了多候选储位的车辆路径问题(MLVRP)模型,并基于储位优先解码原则设计了遗传算法,最后通过算例证明该方法的有效性和算法的高效性。多候选储位的方法可以为取货任务至少节约18.4%(两个候选储位)和21.8%(三个候选储位)的路程,算法迭代10000次只需要434s。     

优化交货期窗口的两阶段供应链排序问题

研究一类优化交货期窗口的两阶段供应链排序问题. 优化交货期窗口是指交货期窗口的开始与结束时刻是决策变量, 不是输入常量. 两阶段是指工件先加工, 后运输: 加工阶段是一台加工机器逐个加工工件;运输阶段是无限台车辆分批运输完工的工件. 工件的开始运输时刻与完工时刻之差定义为工件的储存时间, 且有相应的储存费用. 若工件的运输完成时刻早于(晚于)交货期窗口的开始(结束)时刻, 则有相应的提前(延误)惩罚费用. 目标是极小化总提前惩罚费用、总延误惩罚费用、总储存费用、总运输费用以及与交货期窗口有关的费用之和. 针对单位时间的延误惩罚费用不超过单位时间的储存费用、单位时间的储存费用不超过单位时间的提前惩罚费用的情形, 给出了时间复杂性为O(n^{8})的动态规划算法.     

随机需求下多供应商和多零售商的生产-库存-运输联合优化模型

考虑随机需求下多供应商和多零售商的生产-库存-运输联合优化问题.在联合优化时,首先利用最近邻算法将各零售商分成不同区域,分区后问题转化为随机需求下单供应商对多零售商的生产-库存-运输联合优化问题.在每个分区内,由供应商统一决策其分区内各零售商的送货量和送货时间.利用粒子群算法和模拟退火算法相结合的两阶段算法求出最优送货量、最优运输路径和最大期望总利润.然后采用收入共享契约将增加的利润合理分配给各供应商和各零售商,使各方利润都得到增加,从而促使各方愿意合作.通过数值算例验证了联合优化模型优于独立决策模型.     

带时间窗取送货问题的混合算法

为解决带时间窗的取送货问题,建立了集合划分模型,设计列生成算法与启发式规则相结合的CGA混合算法进行求解。首先,放松约束构建主问题及受限主问题,运用单纯形法与分支定界进行求解;其次,建立时空网络以构建子问题,基于修正的Dijkstra's算法,设计包含算法A、B1、B2的求解算法;最后,通过启发式算法解决节点重复覆盖问题。为验证算法有效性,进一步构建了OPT近似最优解算法;并基于CGA提出三种求解策略C1、C2、C3,做单因素方差分析,采用算例分析算法的性能。实验结果表明,对于客户点数量小于30的小规模算例,CGA与OPT所得结果相近,但CGA求解效率更显著;针对客户点数量为600的大规模算例,CGA至多在20分钟内求得结果,可见本文算法的精度和效率较高。而针对不同类型及规模的客户点的单因素方差分析结果显示,C1、C2、C3在“平均行驶距离成本”、“平均车辆数”、“平均求解时间”三个维度上差异性显著,经营者可根据实际需求进行策略选择。     

基于时间约束的生产过程优化问题研究

本文提出一个实际的生产过程优化问题:基于时间约束的生产过程优化问题。客户要求企业在规定时间内完成指定批量工件的生产任务,该问题便是从中引出的。该问题的目标是在满足生产时间的条件下最小化总生产成本。本文为该问题建立了整数规划模型。然后以某厂工作缸生产过程为例,采用数学规划软件Cplex 9.0求解模型。     

带时间窗偏好的同时配集货且需求可拆分车辆路径问题

针对带时间窗偏好的同时配集货且需求可拆分车辆路径问题,最小化派遣成本、理货成本、时间窗惩罚成本以及油耗成本之和,建立数学模型。设计混合遗传变邻域搜索算法求解问题,在算法中引入时空距离的理念,首先用最近邻插入法和Logistic映射方程生成初始种群;然后利用变邻域搜索算法的深度搜索能力优化算法;提出自适应搜索策略,平衡种群进化所需的广度和深度;设计拆分准则,为各客户设置不同的拆分服务量;提出确定车辆最优出发时间的时差推移法,减少车辆在客户处的等待时间;最后通过多组算例验证本文模型和算法的有效性。     

考虑车辆限速区间的危险品运输网络优化

由于危险品在运输过程中存在极大的危害性,为了降低危险品运输风险,政府可以通过对不同路段设置不同的限速区间来引导危险品运输车辆的路径选择,从而导致不同的运输网络总风险和鲁棒成本。首先基于车辆限速区间的方法,构建了危险品运输网络优化的双层规划模型,上层规划以最大运输网络总风险值最小化为目标,下层规划以危险品运输企业的鲁棒成本最小化为目标;然后,设计了粒子群优化算法求解了该模型;最后,通过两个算例验证了模型和算法的有效性。计算结果表明政府部门运用车辆限速区间的方法不仅能够非常有效地降低危险品运输网络总风险,而且更具有鲁棒性和现实可操作性。     

炼油生产调度优化模型研究

本文针对炼油厂一次加工采用原油混烧方式的特点,研究了以满足二次加工质量卡边要求为目标的生产调度优化模型,为保证产品质量的稳定和降低原油成本,研究了原油需求预测模型,并介绍了两个模型求解算法的特点。     

动态需求下蓄冷式多温共配多目标优化模型及算法

蓄冷式多温共配是当前冷链物流领域一种较新的配送模式,可以有效地满足客户对产品多样性的需求。针对蓄冷式多温共配中客户需求的动态变化,本文从需求预测的角度出发,首先根据服务客户点的不同将车辆冗余空间的装载比例做了差异化处理,实现合理利用车辆冗余空间而又不全部满载;进而从时间满意度和订单完成率两方面度量客户满意度,建立了蓄冷式多温共配多目标模型;最后构建了较为高效的算法进行求解。算例分析表明,和其他策略相比,本文方法实用性更强。     

多态不确定环境下生产与运输方案的优化方法

研究了一类生产运输问题的优化模型,其中产地可供应量、机器可使用最大时间为模糊参数,市场需求和生产单位产品时间随机参数,在产地可供应量,市场需求,预算,产地机器可运转时间,目的地库存空间等约束下,该模型同时优化了生产运输的总成本和运输时间.基于修正后的S型曲线隶属函数和机会约束规划方法,推导了原模型的确定型等价式,并据此设计了寻求满意生产与运输方案的交互式算法。     

一种高压开关产品的装配过程优化问题研究

本文针对高压开关产品的装配线提出一个实际的装配过程优化问题:高压开关产品的装配过程优化问题。该问题是在传统的空间布局问题中,加入了装配线工艺流程约束,是一类新的优化问题。本文为该问题建立了整数规划模型,并为该模型开发了启发式算法。然后以ZF11-252产品的装配过程为例,采用启发式算法求解模型。     

Heuristics Based on Partial Enumeration for the Unrelated Parallel Processor Scheduling Problem

The classical deterministic scheduling problem of minimizing the makespan on unrelated parallel processors is known to be NP-hard in the strong sense. Given the mixed integer linear model with binary decision variables, this paper presents heuristic algorithms based on partial enumeration. Basically, they consist in the construction of mixed integer subproblems, considering the integrality of some subset of variables, formulated using the information obtained from the solution of the linear relaxed problem. Computational experiments are reported for a collection of test problems, showing that some of the proposed algorithms achieve better solutions than other relevant approximation algorithms published up to now.