基于资源随机中断的反应性多模式项目调度优化

资源中断是项目实施过程中一种常见现象,它会导致项目进度计划的变更并引起额外的成本。本文研究资源随机中断下的项目调度问题,目标是对基准进度计划进行合理的调整,以最小化由此所造成的额外成本。作者首先对研究问题进行界定,随后构建问题的优化模型。针对模型的NP-hard属性,设计禁忌搜索启发式算法。最后以基准列表算法和随机生成算法为参照,在随机生成的标准算例集合上对算法进行测试,得到如下结论:在可接受的计算时间范围内,禁忌搜索获得的满意解质量明显高于其他两种启发式算法;算法的平均计算时间随着项目活动数的增加而增加,随着网络复杂度、资源强度或资源中断次数的增加而减小;满意解的平均目标函数值,随着项目活动数或网络复杂度的增加而增加,随着资源中断次数的增加而减小,与资源强度无明显关系。     

一种改进的多模式项目反应性调度问题

既有的项目反应性调度问题只关注了基准调度方案的稳定性,而忽略了项目调度目标的最优实现。本文提出了一种两阶段多模式资源受限项目反应性调度问题。第一阶段,在新的项目执行环境下,对项目进行完全重调度,得到新的最优调度目标值。第二阶段,以新的最优调度目标值为约束,以最大化调度稳定性为目标,求得新的最优调度方案。针对问题特点,基于IBM ILOG优化编程语言OPL和CPLEX V12.8.0,设计出该问题的求解程序。最后,基于标准算例,对本文提出的反应性调度方法、既有的反应性调度方法、完全重调度方法进行了充分的比较测试,结果表明本文提出的反应性调度方法在缩短项目工期、保护基准方案的稳定性方面具有明显优势。     

基于随机活动工期的多模式现金流均衡项目调度优化

承包商在项目执行过程中的现金流均衡是保证项目成功的关键因素。本文研究基于随机活动工期的多模式现金流均衡项目调度问题,旨是在项目工期及鲁棒性阈值约束下合理安排活动执行模式与开始时间,实现承包商现金流均衡。本文通过构建整数规划优化模型对研究问题进行刻画,随后设计模拟退火算法进行求解,最后进行案例分析。结果表明:鲁棒性阈值虽然可以保证基准进度的稳定性,但是提高鲁棒性阈值水平反而不利于承包商的现金流均衡,该值过高时甚至得不到可行解。本文研究可为随机活动工期背景下承包商的现金流控制提供定量化决策支持。     

基于里程碑支付的多模式多项目现金流平衡调度优化

现金流入与流出的动态平衡,对于承包商平稳实施项目具有重要的现实意义。本文基于这一实际背景,研究了在里程碑支付条件下,活动具有多种执行模式的多项目现金流平衡调度问题。首先,在对研究问题进行界定的基础上,构建了多模式多项目现金流平衡调度优化模型并提炼了模型的基本性质;其次,针对问题的NP-hard属性,开发了禁忌搜索启发式求解算法,根据问题性质提出算法的改进措施;最后,用一个实际案例对模型和算法进行了验证,得到如下管理启示：基于最大现金流缺口发生时段,适当延后相关里程碑活动的完成时间或调整相关非里程碑活动的开始时间,同时,根据现金流分布合理平移部分单项目的进度计划,能实现现金流出与流入的最佳匹配并有效减小最大现金流缺口。     

基于随机活动工期的现金流动态均衡前摄性与反应性项目调度优化

承包商的现金流动态均衡对不确定条件下项目的顺利实施有重要影响。作者研究基于随机活动工期的现金流动态均衡前摄性及反应性项目调度问题,目标是在随机活动工期条件下,为承包商生成现金流均衡基准进度,并根据执行过程中的实际情况,动态地对其进行反应性调整。首先,通过建立前摄性调度优化模型生成基准进度,并提出两个反应性调度策略对其进行调整。其次,为以上诸模型的求解设计了模拟退火和禁忌搜索相结合的混合算法tabu-SA。最后,针对前摄性调度模型,在随机生成的算例集合上对算法进行测试,并进行大规模仿真实验。研究结果可以为随机活动工期下承包商保持现金流动态均衡、确保项目顺利实施,提供定量化决策支持。     

基于融资能力约束的多模式Max-npv项目调度优化: 双重视角

从项目双方的视角出发,研究融资能力约束下的Max-npv项目调度问题。首先进行问题界定,构建由两个子模型构成的多模式Max-npv项目调度优化模型。随后,鉴于问题的强NP-hard属性,设计针对两个子模型迭代循环求解的禁忌搜索启发式算法,得到项目双方都满意的解。最后用一个实际案例对研究进行验证说明,并分析关键参数对合同双方收益的影响,结果表明:与实际进度安排相比,满意进度安排下合同双方的收益均有显著的提升;承包商和业主的融资能力、项目截止日期、承包商收益底线、折现率及支付比例均会对双方的收益产生重要影响。     

基于MAS的多模式分布式资源约束多项目调度

针对实践中分布式多项目的活动往往具有多种执行模式,提出多模式分布式资源约束多项目调度问题。在项目动态到达环境下,考虑活动不同的执行模式,以工期最短和多项目延期成本最小为目标分别构建局部单项目调度模型和全局多项目决策模型,采用改进变邻域搜索算法求解初始局部调度计划,并设计基于模式调整的全局协商调度算法求解全局决策模型,通过双层算法实现分布式多项目调度中局部单项目调度与全局多项目调度系统性协调,减少项目中断和多项目延期成本。基于构建的多模式测试集进行的多项目数值实验表明：本文设计的双层算法可有效求解多模式分布式多项目调度问题,并且对不同规模问题求解具有良好的适应性。     

随机活动工期下考虑缓冲成本及效用的融资费用最小化项目调度优化研究

巨额融资所带来的高昂融资费用,推高承包商的总成本,严重挤压其利润空间。承包商迫切需要对项目现金流进行优化,提高资金配置效率,降低融资费用。此外,为了应对不确定性干扰,承包商通常花费事前成本为活动添加时间缓冲,以保证进度计划稳定性,以减少事后变更和调整费用。因此,本文研究随机活动工期下考虑缓冲成本及效用的融资费用最小化项目调度优化研究,旨在为承包商生成具有一定鲁棒性的融资费用最小化基准进度。首先,界定研究问题并构建优化模型,在此考虑为活动插入时间缓冲所带来的成本及效用。其次,设计VNTS混合算法对模型进行求解,提炼相关性质以提高算法搜索效率,并在算例集合上进行算法测试。最后,通过案例对本文研究进行说明。研究结果可以为随机活动工期下承包商控制融资费用、提高项目收益,提供定量化决策支持。     

随机环境下基于成本经济的项目调度权衡优化研究

针对随机环境下项目前摄性调度与反应性调度在应对不确定因素过程中起到的不同作用,从成本经济角度出发,研究了如何通过两种调度方法的权衡实现项目计划与执行的最优配合。在此基础上构建了基于成本的前摄反应调度权衡模型,通过对鲁棒性成本与调整成本进行量化分析,实现两种调度方案的最佳权衡。考虑到问题的NP难属性,设计了基于混合变邻域禁忌搜索的随机两点启发式算法,并通过大规模算例测试验证了算法的有效性。结果表明,根据承包商对成本的敏感度,前摄性调度与反应性调度在应对不确定性因素干扰中承担的工作量会随着成本权衡比的变化而发生改变,逐渐从前摄性方法为主过渡到以反应性方法为主。最后,从项目管理角度给出了有价值的管理启示。     

多车场有时间窗的多车型车辆调度及其禁忌算法研究

本文针对物流配送中的多车场车辆调度问题提出了两种多车场的处理方法，介绍了多车场车辆调度问题中容量、时间窗、多车型等多种约束的处理方法，并且根据具体约束情况设计了禁忌算法，对多车场有时间窗的多车型车辆调度问题加以实现，给出了一个具有代表性的算例试验结果和结果分析，通过试验表明了此方法对优化有时间窗的多车型车辆调度问题的有效性．     

基于不同奖惩机制项目支付进度优化:双重视角

奖惩机制会对合同双方的收益产生重大影响,本文基于承包商和业主的双重视角,对不同奖惩机制下项目支付进度优化问题进行了研究。首先对所研究问题进行界定,并分别基于承包商和业主视角构建了不同奖惩机制下的优化模型;基于模型的属性设计了模拟退火启发式算法;最后通过一个实例对比了承包商和业主在四种不同奖惩机制下收益的优化结果,并对其中的关键参数进行了敏感性分析。结果显示:不同的奖惩机制对承包商和业主的收益有较大影响;不同的奖惩强度也会影响承包商和业主的收益。通过对奖惩机制类型及强度的分析,可以为项目中奖惩机制的设置提供定量化决策支持。     

An Optimization Based Approach to the Train Operator Scheduling Problem at Singapore MRT

Singapore Mass Rapid Transit (SMRT) operates two train lines with 83 kilometers of track and 48 stations. A total of 77 trains are in operation during peak hours and 41 during off-peak hours. In this article we report on an optimization based approach to develop a computerized train-operator scheduling system that has been implemented at SMRT. The approach involves a bipartite matching algorithm for the generation of night duties and a tabu search algorithm for the generation of day duties. The system automates the train-operator scheduling process at SMRT and produces favorable schedules in comparison with the manual process. It is also able to handle the multiple objectives inherent in the crew scheduling system. While trying to minimize the system wide crew-related costs, the system is also able to address concern with respect to the number of split duties.     

基于资源约束的突发事件应急救援鲁棒性调度优化

突发事件应急救援的调度优化,对于救援活动的顺利实施及应急资源的有效使用具有至关重要的作用。本文研究资源约束下的突发事件应急救援鲁棒性调度优化问题,其中,鲁棒性定义为各活动的时间缓冲与其权重系数乘积的总和,目标是在资源可用量及救援期限的约束下,安排活动开始时间和执行模式以最大化应急救援计划的鲁棒性。作者构建了问题的0-1规划优化模型,针对其NP-hard属性,基于问题特征设计双环路禁忌搜索启发式算法。通过对一个算例的计算分析,得到如下结论:给定网络结构及时间参数,利用权重系数的定义可以将时间缓冲分配到重要活动上,由此提高应急救援计划的鲁棒性;随着资源可用量的增加,计划的鲁棒性呈上升趋势,而当救援期限延长时,计划的鲁棒性单调增加。本文研究可为突发事件应急救援基准计划的制定提供决策支持。     

A Tabu Search Approach for the Resource Constrained Project Scheduling Problem

An appropriate tabu search implementation is designed to solve the resource constrained project scheduling problem. This approach uses well defined move strategies and a structured neighbourhood, defines appropriate tabu status and tenure and takes account of objective function approximation to speed up the search process. A sound understanding of the problem has helped in many ways in designing and enhancing the tabu search methodology. The method uses diversification, intensification and handles infeasibility via strategic oscillation.The above methodology is tested on existing problems from the literature and also on parametrically generated problems with encouraging results. For comparison of results, optimal solutions are used in the former and lower bounds obtained by Lagrangian heuristics are used in the latter.