本文關鍵詞：面向集裝箱碼頭岸橋調度的可重疊流水作業(yè)優(yōu)化，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：可重疊工序是提高柔性和調度性能的有效技術手段,廣泛存在于新型調度資源及其組成的應用系統(tǒng)中�？紤]集裝箱運輸、分布式計算等系統(tǒng)中具有可重疊工序的組合優(yōu)化問題,以大幅度提高實際應用系統(tǒng)的調度質量和效率為目的,探討相應的可重疊流水作業(yè)調度優(yōu)化理論和方法,具有重要的理論和實際應用價值。論文以最小化最大完工時間為優(yōu)化目標,以可重疊流水作業(yè)調度為核心和基礎,分析可重疊操作的相關性質,提出基于空隙消除的貪心啟發(fā)式算法；將相應理論和方法分別拓展到雙周期集裝箱岸邊起重機(岸橋)調度和雙貝位雙周期岸橋調度等具體離散優(yōu)化問題。論文的主要創(chuàng)新性工作如下：(1)可重疊流水作業(yè)調度優(yōu)化。通過分析應用系統(tǒng)的實際業(yè)務流程,發(fā)現其中的可重疊工序現象,提出可重疊流水作業(yè)調度這一新的組合優(yōu)化問題；以最小化最大完工時間為優(yōu)化目標建立整數規(guī)劃模型,并證明該問題是NP完全的；原問題目標函數最大完工時間的求解分為不依賴于調度的重疊量和非重疊流水作業(yè)調度兩塊部分,該目標函數計算方法推廣到泛化的可重疊流水作業(yè)調度；設計貪心策略消除可重疊工序的內部空隙,提出可重疊工序任務量的合理分配,推導最優(yōu)排序規(guī)則；提出六個貪心搜索算法,從構造初始解出發(fā),以迭代方式逐步改進解的質量。通過不同規(guī)模實例組的測試,驗證了所提算法的有效性和重疊以及重疊量對流水調度性能帶來的重要影響。(2)集裝箱碼頭雙周期岸橋調度。將可重疊流水作業(yè)調度優(yōu)化拓展到集裝箱碼頭岸橋調度；提出帶艙門約束的岸橋調度采用新的雙周期調度策略,實現卸載和裝載協(xié)同操作,以降低岸橋的操作周期數；將雙周期岸橋調度問題劃分為組內調度和組間調度兩個子問題；組內調度子問題建模成兩機非置換的流水作業(yè)調度,提出新的集裝箱堆排序算法,用于獲得最優(yōu)的組內操作調度；組間調度子問題建模為兩機成組流水作業(yè)調度,每個組內調度構成一個含有可重疊工序組任務；設計空隙移動機制,調整每個組任務的重疊量,用以構造單貝位的岸橋艙門調度方案。通過測試大量不同參數配置的實例,表明所提算法優(yōu)于已有算法；相比于傳統(tǒng)的單周期調度方式,雙周期調度策略能夠顯著降低岸橋操作周期數。(3)雙貝位雙周期岸橋調度。設計新型岸橋架構——雙大梁軌道式起重機(DGBC)。 DGBC僅需一位操作員采用雙周期策略同時操控兩個貝位,節(jié)省岸橋自身移動成本和對集裝箱船的服務時間。兩個貝位調度間、同周期的卸載和裝載間都具有重疊操作。以最小化雙貝位最大完工時間為優(yōu)化目標,建立有資源約束的項目調度模型；基于可重疊流水作業(yè)調度算法,設計兩階段啟發(fā)式方法：第Ⅰ階段使用雙周期調度策略生成單貝位操作序列：第Ⅱ階段在滿足操作員工作約束的前提下,通過貪心策略消除資源沖突,構造統(tǒng)一的雙貝位協(xié)同時間表。針對雙貝位雙周期岸橋調度的特性,定義三種邊界情況,并依次與傳統(tǒng)岸橋操作比較；結果表明：DGBC可顯著優(yōu)化岸橋最大完工時間和操作員的有效工作效率；雙周期調度策略的改進效果不僅對傳統(tǒng)岸橋非常明顯,對新型岸橋同樣有效。
【關鍵詞】：可重疊工序 岸橋調度 流水作業(yè)調度 雙周期策略 啟發(fā)式算法
【學位授予單位】：東南大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TP301.6
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-14
• 第1章 緒論14-26
• 1.1 研究依據14-15
• 1.2 研究現狀15-20
• 1.2.1 流水作業(yè)調度研究現狀16-18
• 1.2.2 傳統(tǒng)岸橋調度問題的研究現狀18-19
• 1.2.3 新型岸橋的架構和調度方式研究現狀19-20
• 1.3 研究動機和主要研究內容20-23
• 1.3.1 研究動機20-22
• 1.3.2 主要研究內容22-23
• 1.4 論文結構23-26
• 第2章 可重疊流水作業(yè)調度優(yōu)化26-48
• 2.1 重疊工序對優(yōu)化目標的影響26-28
• 2.2 問題描述與模型28-31
• 2.2.1 問題描述28-29
• 2.2.2 數學模型29-30
• 2.2.3 問題的復雜性30-31
• 2.3 可重疊工序的性質31-36
• 2.3.1 目標函數推廣31-32
• 2.3.2 任務量分配32-34
• 2.3.3 最優(yōu)排序規(guī)則34-35
• 2.3.4 下界證明35-36
• 2.4 貪心搜索算法36-40
• 2.4.1 過濾機制36-37
• 2.4.2 初始解生成37
• 2.4.3 改進啟發(fā)式方法37-38
• 2.4.4 擾動和終止條件38-40
• 2.5 實驗結果及討論40-45
• 2.5.1 算法和CPLEX的性能比較40-41
• 2.5.2 重疊性對算法的影響41-43
• 2.5.3 算法性能評估43-45
• 2.5.4 算法步驟的測評45
• 2.6 本章小結45-48
• 第3章 集裝箱碼頭雙周期岸橋調度48-64
• 3.1 問題描述和特性48-50
• 3.1.1 問題描述48-49
• 3.1.2 內部空隙對調度性能影響49-50
• 3.2 問題模型50-55
• 3.2.1 集裝箱堆排序模型51-53
• 3.2.2 左移內部空隙的作用53-54
• 3.2.3 改進的艙門調度模型54-55
• 3.3 復合啟發(fā)式算法55-58
• 3.3.1 集裝箱堆排序方法55-56
• 3.3.2 復合啟發(fā)式算法56-57
• 3.3.3 算法性質分析57-58
• 3.4 實驗結果及討論58-62
• 3.4.1 測試實例58-59
• 3.4.2 算法性能比較59-62
• 3.4.3 雙周期調度策略性能分析62
• 3.5 本章小結62-64
• 第4章 雙貝位雙周期岸橋調度64-82
• 4.1 新型岸橋DGBC64-65
• 4.2 問題描述65-67
• 4.2.1 問題描述及定義65-66
• 4.2.2 雙周期DGBC調度66-67
• 4.3 問題模型67-70
• 4.3.1 問題假設67
• 4.3.2 數學模型67-70
• 4.4 兩階段啟發(fā)式算法70-75
• 4.4.1 單貝位雙周期調度70
• 4.4.2 雙貝位時間表70-73
• 4.4.3 兩階段啟發(fā)式算法73-74
• 4.4.4 DGBC及其算法實例74-75
• 4.5 DGBC性能評估和分析75-81
• 4.5.1 參數配置75-76
• 4.5.2 三種邊界情況76-77
• 4.5.3 架構性能比較77-80
• 4.5.4 調度策略對岸橋架構的影響80-81
• 4.6 本章小結81-82
• 第5章 總結與展望82-86
• 5.1 全文總結82-83
• 5.2 未來工作展望83-86
• 致謝86-88
• 參考文獻88-96
• 攻讀博士期間論文發(fā)表情況96-98
• 攻讀博士期間參與的科研項目98

【相似文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

1 惠永濤;;作業(yè)調度的原理及算法[J];計算機研究與發(fā)展;1989年03期

2 陳曦,柳林;基于仿真方法的流通加工作業(yè)調度研究[J];信息技術;2001年11期

3 潘全科,羅翔,朱劍英;基于準時制的時間成本雙目標作業(yè)調度優(yōu)化[J];東南大學學報(自然科學版);2003年01期

4 劉繁茂;陳新;;中小型半流程制造業(yè)的生產作業(yè)調度系統(tǒng)研究與應用[J];制造技術與機床;2006年09期

5 顏斯泰;熊萌立;趙淑光;曾志華;;高性能計算與作業(yè)調度技術在核電工程領域的應用[J];互聯(lián)網天地;2013年10期

6 蔡龍飛;;田間作業(yè)調度的優(yōu)化研究與應用[J];現代計算機(專業(yè)版);2009年02期

7 劉新闖;邱洪澤;魏二有;蘇兆鋒;;利用優(yōu)勢元素改進進化算法求解柔性作業(yè)調度[J];計算機工程與應用;2010年17期

8 梁迪;陶澤;;多目標柔性作業(yè)調度的優(yōu)化研究[J];計算機工程與應用;2009年15期

9 胡中華;趙敏;;一種求解機器人作業(yè)調度的智能優(yōu)化算法[J];電焊機;2009年11期

10 蘇開根;毋國慶;石曉紅;;785計算機操作系統(tǒng)作業(yè)調度策略[J];計算機工程與科學;1981年01期

中國重要會議論文全文數據庫 前3條

1 裴爾明;Karim Bernardet;于傳松;孫功星;;基于Agent技術“推拉”結合的網格作業(yè)調度系統(tǒng)[A];第十四屆全國核電子學與核探測技術學術年會論文集（2）[C];2008年

2 劉禮;楊裔;火久元;劉海迪;李振芳;李廉;;數學網絡集成環(huán)境作業(yè)調度系統(tǒng)模型[A];2006年全國理論計算機科學學術年會論文集[C];2006年

3 裴爾明;Karim Bernardet;于傳松;孫功星;;基于Agent技術“推拉”結合的網格作業(yè)調度系統(tǒng)[A];第十四屆全國核電子學與核探測技術學術年會論文集（下冊）[C];2008年

中國重要報紙全文數據庫 前1條

1 陳超;有效作業(yè)調度實現高效生產[N];中國計算機報;2004年

中國博士學位論文全文數據庫 前6條

1 王丹丹;面向集裝箱碼頭岸橋調度的可重疊流水作業(yè)優(yōu)化[D];東南大學;2015年

2 鄒敢;柔性搬運系統(tǒng)的智能作業(yè)調度方法研究[D];昆明理工大學;2014年

3 顧學民;分布式制造環(huán)境下的作業(yè)調度研究[D];西北工業(yè)大學;2006年

4 梁毅;面向網絡計算的作業(yè)調度系統(tǒng)關鍵技術研究[D];中國科學院研究生院（計算技術研究所）;2005年

5 顧濤;集群MapReduce環(huán)境中任務和作業(yè)調度若干關鍵問題的研究[D];南開大學;2014年

6 高昊江;板料加工車間物流智能控制及倉儲管理系統(tǒng)研究[D];華中科技大學;2007年

中國碩士學位論文全文數據庫 前10條

1 羅惠星;基于批量作業(yè)調度的算法研究[D];上海師范大學;2015年

2 林薇;多目標多約束環(huán)境下的生產計劃與作業(yè)調度方法研究[D];東華大學;2008年

3 徐磊;云環(huán)境下資源管理與作業(yè)調度關鍵問題研究及應用[D];清華大學;2014年

4 侯明霞;云計算環(huán)境下作業(yè)調度策略研究[D];電子科技大學;2014年

5 薛帆;結合組織模型的多Agent分布式調度研究[D];中國民航大學;2007年

6 謝楊;自動化立體倉庫揀選作業(yè)調度優(yōu)化研究[D];重慶大學;2015年

7 葛新;基于云計算集群擴展中的調度問題研究[D];中國科學技術大學;2011年

8 黃游檳;面向c-MES的資源重構與作業(yè)調度優(yōu)化技術研究[D];南京航空航天大學;2006年

9 譚偉良;集群作業(yè)調度優(yōu)化技術研究[D];昆明理工大學;2009年

10 惠新華;云環(huán)境下作業(yè)調度優(yōu)化的方法研究[D];遼寧大學;2011年

  本文關鍵詞：面向集裝箱碼頭岸橋調度的可重疊流水作業(yè)優(yōu)化，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號：263374