A 12/7-approximation algorithm for the discrete Bamboo Garden Trimming problem

We study the discrete Bamboo Garden Trimming problem (BGT), where we are given n bamboos with different growth rates. At the end of each day, one can cut down one bamboo to height zero. The goal in BGT is to make a perpetual schedule of cuts such that the height of the tallest bamboo ever is minimized. Here, we improve the current best approximation guarantee by designing a 12/7-approximation algorithm.     

Instability of LAS multiclass queueing networks

We provide an example of a strictly subcritical multiclass queueing network which is unstable under the least attained service (LAS) service protocol. It is a reentrant line with two servers and six customer classes. The customer interarrival times in our system are bounded below and have finite exponential moments, while the corresponding service times are deterministic. As a special case, we obtain a deterministic, strictly subcritical unstable LAS network.     

电力市场环境下计及V2G和多类型需求响应的综合能源系统多目标优化模型

园区综合能源系统(Park integrated energy system,PIES)是满足用户多种用能需求的一种重要途径,但由于内部分布式能源机组出力具有不确定性,且与负荷在时间维度上存在一定的不匹配性,限制了能源利用效率和经济效益的提升.因此,本文首先在构建耦合热电的PIES的基础上,构建了多类型需求响应模型;其次,构建了考虑风光机组出力不确定性的以系统净收益、清洁能源弃能率为多目标函数的优化模型;然后,构建了"不确定性处理-多目标处理-单目标处理"的三阶段求解模型,最后,以V2G和需求响应为考虑条件,设计多情景.算例结果表明:V2G可以为清洁能源不稳定发电提供有效备用,在一定程度上提供清洁能源利用效率;引入电热需求响应,能够改变用户负荷,增加经济效益.     

考虑翻箱的场桥调度和提箱集卡数量的集成优化

在集装箱码头的进口箱堆场中,码头预约机制、待提箱的实时位置和场桥作业调度方案是制约堆场作业效率和堵塞情况的关键。为缓解进口箱堆场的拥塞情况并提高作业效率,在固定的预约时段内,考虑实时压箱量最少的翻箱规则,兼顾场桥间不可跨越和保持安全间距等现实约束,以场桥最长完工时间最小为目标,构建数学优化模型,设计了嵌入修复算子的改进遗传算法用于求解;通过算例实验验证了算法的有效性和方案的优越性,可为堆场实际作业提供决策参考。     

关于带运输的单机调度在线问题的研究

本文研究了带运输机的单机在线调度问题。问题假设工件实时在线到达,系统中有一台运输机,该运输机每次最多运输$k$个工件,每个工件需要先在单机上完成加工,然后再被运输机运往目的地,问题的优化目标为最小化完工时间,即所有工件被加工完并且运往目的地的时间最短。针对该问题,作者研究了工件满足一致性条件的模型,并且基于贪心思想给出了竞争比为$\frac{\sqrt{5}+1}{2}$的在线算法,并且证明该算法是最优在线算法。     

单机上带有可变前瞻区间的分批在线排序问题

本文研究单台无界平行批处理机上带有可变前瞻区间的在线排序问题。工件按时在线到达,目标是最小化时间表长。在时刻$t$,在线算法能够预见到$（t,t+\Delta（t）]$内到达工件的信息,这里前瞻区间的长度$\Delta（t）=\beta p_{\max}（t）$并非定长,其中$p_{\max}（t）$表示在$t$时刻及之前到达工件的最大加工时长,$\beta\in（0,1）$是常数。本文对于工件加工时长的一般情形,给出了当 0<β≤1/6 时最好可能的在线算法;对于工件加工时长被限制在一个区间的情形,给出了当 0<β<1 时最好可能的在线算法。     

运筹学在整车物流智能调度决策支持系统中的研究与应用

本文基于整车物流智能调度决策支持系统的研发、实施与运维的成功应用,论述运筹学在智能化上的应用路径以及实践驱动的学术路径。该系统是国内较早在汽车物流企业实现落地的智能化调度系统,其所形成的思想理论与方法技术揭示了运筹学在智能化应用上的核心价值,以及实践驱动的学术价值,对解决“卡脖子”难题提供示范性思路。本文提出运筹学在智能化研发上“三环七步”的整体研发框架。首先,分析智能化需求的运筹学特征,详细介绍汽车整车物流的发展趋势、瓶颈及智能调度需求;其次,论述运筹学系统模型的作用与建模方法,分析汽车整车物流系统模型的决策要素、目标及约束,提出汽车整车物流智能调度的运筹学应用问题。然后,提出“模式装箱”的新装箱理论问题,明确问题的计算难解性、可解性及核心科学特征。进一步,建立汽车整车物流调度应用问题与科学问题的混合整数线性规划模型;提出求解汽车整车物流调度问题的分支定界算法,以及大规模问题求解的时空分解及滚动求解方法与技术;提出面向运筹应用的生产测试及压力测试方法,给出汽车整车物流调度的测试分析的流程与结果。此外,提出深度集成整车运输管理系统与仓库管理系统、优化算法引擎驱动的分布式、多视图、多系统融合的智能调度决策支持系统。最后,论述该系统在实施过程中的推广使用和运维情况,并对运筹学应用及实践驱动的科学研究进行总结与展望。     

模糊置换流水车间调度的多目标模型

为了求解同时考虑模糊加工时间和模糊交货期的多目标置换流水车间调度问题,提出一种模糊多目标调度模型。针对目标之一的最大化满意度,考虑决策者偏好,建立基于悲观准则的偏好满意度模型,并在此基础上,兼顾考虑可信度,对满意度模型进行改进;针对Pareto最优解的选取,引入模糊集理论和概率论,运用面积补偿法将最大模糊完工时间去模糊化,便于可行解之间进行比较。最后,采用随机系列算例以及典型算例进行优化计算,计算结果验证了模型的有效性。     

呼叫中心坐席人员排班问题优化模型与算法研究

国内呼叫企业在保证每个坐席人员周内当值相同班次情况下,通过灵活安排周内当班日期与班次来制定排班方案。针对该实际排班场景,构建问题整数规划模型。通过对问题数据特征及优化性质分析,以及对班次人力有效满足区段电话服务需求的量化指标表征,分别提出两个构造性启发式算法。使用企业实例数据对模型算法进行计算实验。实验结果显示,整数规划模型适合于求解小规模排班问题最优解,而启发式算法能够以小计算成本获得大规模排班问题优化解。最后讨论保证员工上班规律性的同班次用工制度对企业人力成本控制的影响。     

具有老化效应的单机共同工期安排和工件可拒绝排序问题

研究共同工期安排和具有老化效应的单机排序问题。在整个加工过程中,工件的实际加工时间是与其所在位置和工件本身老化率相关的函数,生产商可以通过支付一定的处罚费用而拒绝加工某些工件。鉴于生产过程中出现老化效应,通过采取维修活动来提高生产率。目标是划分接受工件集和拒绝工件集,确定接受工件集中工件的加工次序和维修活动安排的位置,以极小化接受工件的提前、延误、工期与拒绝工件的总处罚费用的加权和。对这一问题,首先将其转化为指派问题并构造了最优多项式时间算法;其次,证明了目标函数满足一定条件下的问题的更一般形式能够在多项式时间内得到最优解;最后,对本文问题的一个特殊情况,设计了具有更低时间复杂度的多项式动态规划算法。