針對船舶分段堆場調(diào)度中的堆場空間利用率低和作業(yè)調(diào)度效率低的現(xiàn)狀,建立以最小阻擋分段移動數(shù)量為優(yōu)化目標(biāo)的組合分段堆場調(diào)度模型;提出一種基于位置權(quán)重的進(jìn)場及阻擋分段堆位的分配策略;采用深度優(yōu)先搜索與分段移動方向相結(jié)合的方式獲取路徑,并用遺傳算法與禁忌搜索相結(jié)合的混合啟發(fā)式算法優(yōu)化任務(wù)分段的執(zhí)行順序;分析驗證調(diào)度周期、場地規(guī)格及通行能力對調(diào)度結(jié)果的影響.實驗結(jié)果表明:考慮組合分段的堆場可以處理的分段數(shù)量更多;優(yōu)化堆位分配策略與混合啟發(fā)式算法可以明顯地提高堆場空間的利用率和調(diào)度效率,并能夠有效地減少堆場調(diào)度中的阻擋分段數(shù)量. 

【文章來源】：上海交通大學(xué)學(xué)報. 2019,53(07)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

圖１組合分段堆場實例Ｆｉｇ．１Ｓｋｅｔｃｈｏｆｃｏｍｂｉｎｅｄｂｌｏｃｋｓｔｏｒａｇｅｙａｒｄ

第７期孟令通，等：船舶組合分段堆場調(diào)度方法７８５此得到目標(biāo)函數(shù)Ｆ，遺傳算法的適應(yīng)度ｆ＊＝Ｍ－Ｆ，Ｍ為足夠大的整數(shù)．為了提高算法的收斂速度，采用比例復(fù)制和輪盤賭的方法選取染色體．其中：比例復(fù)制為將適應(yīng)度靠前的個體直接復(fù)制到下一代；輪盤賭為根據(jù)個體適應(yīng)度計算出的概率決定是否復(fù)制到下一代．下一代的其余個體由單點交叉（見圖３（ａ））和交換變異（見圖３（ｂ））產(chǎn)生．由于交換后的序列往往存在任務(wù)重復(fù)、任務(wù)遺漏、時間交錯等問題，所以在染色體交叉后需要進(jìn)行基因修復(fù)，以保證任務(wù)分段的執(zhí)行時間不會發(fā)生變化．新一代種群由比例復(fù)制、輪盤賭、單點交叉及交換變異產(chǎn)生，其占比分別為ＰＥ，ＰＲ，ＰＣ，ＰＭ．２．３．２禁忌搜索設(shè)計對每一代種群中適應(yīng)度值最大的個體進(jìn)行禁忌搜索．禁忌搜索是組合堆場調(diào)度過程的局部最優(yōu)搜索．其鄰域搜索過程如圖４所示，解的鄰域空間通過以下步驟獲�。孩龠x擇當(dāng)前種群中適應(yīng)度值最大的個體；②選擇周期內(nèi)的某一天將任務(wù)分段插入當(dāng)天其他的堆位執(zhí)行；③檢測搜索結(jié)果的可行性，保證堆場不會被分段堆滿．將鄰域操作的檢測結(jié)果記錄于禁忌表中，以避免循環(huán)操作．圖３染色體交叉變異Ｆｉｇ．３Ｃｒｏｓｓｏｖｅｒａｎｄｍｕｔａｔｉｏｎｆｏｒｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅｓ圖４鄰域搜索Ｆｉｇ．４Ｎｅｉｇｈｂｏｒｈｏｏｄｓｅａｒｃｈ每個任務(wù)用（ｔ，ｘ１，ｘ２）表示，其中：ｘ１表示隨機(jī)選擇調(diào)整位置的任務(wù)；ｘ２表示任務(wù)ｘ１將要插入的位置．禁

見圖３（ａ））和交換變異（見圖３（ｂ））產(chǎn)生．由于交換后的序列往往存在任務(wù)重復(fù)、任務(wù)遺漏、時間交錯等問題，所以在染色體交叉后需要進(jìn)行基因修復(fù)，以保證任務(wù)分段的執(zhí)行時間不會發(fā)生變化．新一代種群由比例復(fù)制、輪盤賭、單點交叉及交換變異產(chǎn)生，其占比分別為ＰＥ，ＰＲ，ＰＣ，ＰＭ．２．３．２禁忌搜索設(shè)計對每一代種群中適應(yīng)度值最大的個體進(jìn)行禁忌搜索．禁忌搜索是組合堆場調(diào)度過程的局部最優(yōu)搜索．其鄰域搜索過程如圖４所示，解的鄰域空間通過以下步驟獲�。孩龠x擇當(dāng)前種群中適應(yīng)度值最大的個體；②選擇周期內(nèi)的某一天將任務(wù)分段插入當(dāng)天其他的堆位執(zhí)行；③檢測搜索結(jié)果的可行性，保證堆場不會被分段堆滿．將鄰域操作的檢測結(jié)果記錄于禁忌表中，以避免循環(huán)操作．圖３染色體交叉變異Ｆｉｇ．３Ｃｒｏｓｓｏｖｅｒａｎｄｍｕｔａｔｉｏｎｆｏｒｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅｓ圖４鄰域搜索Ｆｉｇ．４Ｎｅｉｇｈｂｏｒｈｏｏｄｓｅａｒｃｈ每個任務(wù)用（ｔ，ｘ１，ｘ２）表示，其中：ｘ１表示隨機(jī)選擇調(diào)整位置的任務(wù)；ｘ２表示任務(wù)ｘ１將要插入的位置．禁忌表的長度表示在迭代過程中不能選擇禁忌對象的步數(shù)．迭代系數(shù)有２個：Ｉｔｅｒ代表總迭代次數(shù)；ＮＩｔｅｒ代表計算結(jié)果沒有提升的迭代次數(shù)．２．３．３混合算法的流程步驟１設(shè)定初始參數(shù)，包括最大迭代次數(shù)Ｎ，種群規(guī)模Ｚ，子代生成比例ＰＥ、ＰＲ、ＰＣ、ＰＭ，禁忌搜索最大迭代次數(shù)ＭａｘＩｔｅｒ，和最大無效迭代次數(shù)Ｎｏｎ

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于遺傳算法的船舶分段運(yùn)輸調(diào)度方法[J]. 王沖,茅云生,辛鍾桂.  上海交通大學(xué)學(xué)報. 2017(03)
[2]帶有進(jìn)場時間窗的船舶分段堆場調(diào)度[J]. 陳凱,蔣祖華,劉建峰,宋博,黃詠文.  上海交通大學(xué)學(xué)報. 2016(09)
[3]基于改進(jìn)GA的分段堆場計劃調(diào)度方法研究[J]. 張志英,計峰,曾建智.  哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報. 2015(08)
[4]分段堆場預(yù)測調(diào)度研究[J]. 周健,曹瑞霞,汪雄.  計算機(jī)工程與應(yīng)用. 2013(23)
[5]基于遺傳算法的船舶分段堆場調(diào)度研究[J]. 張志英,徐建祥,計峰.  上海交通大學(xué)學(xué)報. 2013(07)

博士論文
[1]船舶分段建造過程中的資源調(diào)度優(yōu)化研究[D]. 陶寧蓉.上海交通大學(xué) 2013

碩士論文
[1]船體不規(guī)則分段的動態(tài)空間調(diào)度及場地堆放問題研究[D]. 陸春霞.江蘇科技大學(xué) 2013



本文編號：3435834