公铁联运规模效应和枢纽拥挤效应的联动分析

公铁联运最主要的优势就是采用轴辐式网络结构实现规模经济,降低货物的运输成本,货运量越大,规模效应越明显;另一方面,过多的货物在枢纽集结会造成枢纽拥挤,增加货物在枢纽的停留时间,从而降低了公铁联运的竞争力.本文分别采用与流量相关的分段成本函数和M/M/c的排队模型来描述公铁联运的规模效应和拥挤效应,建立了非线性的整数规划模型,用于综合分析规模效应和枢纽拥挤效应对公铁联运的影响.采用混合禁忌搜索算法求解本文的模型,该算法具有较好的收敛效果.最后,分析了铁路服务固定成本、公路运输成本、货物运到期限和枢纽能力对公铁联运竞争力的影响.     

基于点线能力约束的多层级节点协同布局优化模型及算法研究

多层级物流节点布局对物流系统的降本增效具有重要作用. 提出物流网络简化处理策略,结合实际物理网络结构,以最短路径、共同弧段及通道运能三要素为重点构建了多层级物流节点的网络拓扑;在此基础上,结合不同层级物流节点的最大服务半径、服务能力及成本等属性,系统性考虑节点及通道运能,构建基于点线能力约束的多层级节点协同布局优化模型;结合模型决策变量特点,利用改进的和声搜索算法进行求解. 采用实际案例进行测试和应用,进行相应情景分析. 结果表明,模型及算法具有良好的适应性,为实际多层级物流节点选址提供一定决策依据.     

基于GA-MADS混合算法的既有铁路平面线形自动重构

研究目的:既有铁路平面线形重构是铁路养护维修与增改建设计的重要基础,重构结果对列车运行安全、养护改建工程量将产生重要影响.既有方法通常先识别确定交点坐标,再逐交点优化半径缓长,属局部重构,难以实现全局优化;同时对约束的处理还不全面,重构的线形需要经过大量人工调整方可应用.对此,本文提出一种遗传算法混合网格自适应直接搜索...     

高速夜行列车车底运用及优化方法研究

高速夜行列车在运用时间范围和运用时间跨度方面都与现有高速动车组存在较大差异,因而导致诸多运用条件发生改变。在总结夜行列车车底运用问题特征的基础上,将该问题求解过程划分成基本交路生成和完整循环交路生成两个阶段,其中前者作为后者模型的输入。构建以车底运用不均衡度和非配属地检修次数最小为目标的数学优化模型,通过改进的深度优先搜索算法进行求解,并以京广线为背景对模型和算法进行验证。结果表明,针对我国铁路实际该方法能有效解决夜行列车车底周转运用问题,可为我国夜行列车的开行提供技术支持。     

1-Wire总线器件ROM搜索算法与即插即用技术研究

介绍了Dallas／Maxim公司1-Wire总线器件接口技术,研究了MicroLAN中单总线所挂载的多个器件的ROM光刻码与二叉树结构的映射关系,提出了参照二叉树路径搜索的ROM搜索算法设计及器件即插即用功能设计,通过测试运行所设计的系统C程序,验证了系统的可靠性与稳定性。     

集装箱船舶贝内配载和堆场装船顺序协调优化

针对集装箱船舶贝内配载和堆场装船顺序协调优化问题，以堆场贝位和船舶贝位翻箱次数之和最小为优化目标，考虑堆场装船要求和船舶适航性等多种约束条件，建立数学模型. 鉴于问题的NP特性，提出混合演化策略算法(HES)求解模型，设计二维实数编码，提出基于力矩平衡和逐列装载的解码方法. 基于三点交叉互换的重组算子，单点突变的变异算子和互换的局部搜索策略对算法进行改进. 通过计算证明，对不同规模算例，HES算法均能求解出较优的贝内配载方案和堆场装船顺序.HES 算法与传统演化策略算法(ES)、粒子群算法 (PSO)、基于规则的启发式算法(HA-MBSCC)进行对比，进一步验证了算法的优越性.     

Transit stop inspection and maintenance scheduling: A GPU accelerated metaheuristics approach

Bus stops are integral elements of a transit system and as such, their efficient inspection and maintenance is required, for proper and attractive transit operations. Nevertheless, spatial dispersion and the extensive number of bus stops, even for mid-size transit systems, complicates scheduling of inspection and maintenance tasks. In this context, the problem of scheduling transit stop inspection and maintenance activities (TSIMP) by a two-stage optimization approach, is formulated and discussed. In particular, the first stage involves districting of the bus stop locations into areas of responsibility for different inspection and maintenance crews (IMCs), while in the second stage, determination of the sequence of bus stops to be visited by an IMC is modelled as a vehicle routing problem. Given the complexity of proposed optimization models, advanced versions of different metaheuristic algorithms (Harmony Search and Ant Colony Optimization) are exploited and assessed as possible options for solving these models. Furthermore, two variants of ACO are implemented herein; one implemented into a CPU parallel computing environment along with an accelerated one by means of general-purpose graphics processing unit (GPGPU) computing. The model and algorithms are applied to the Athens (Greece) bus system, whose extensive number of transit stops (over 7500) offers a real-world test bed for assessing the potential of the proposed modelling approach and solution algorithms. As it was shown for the test example examined, both algorithms managed to achieve optimized solutions for the problem at hand while there were fund robust with respect to their algorithmic parameters. Furthermore, the use of graphics processing units (GPU) managed to reduce of computational time required.     

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公路运输路径问题已被证明是高维非线性完全问题,实际中还会增加非流通图约束,使求解更复杂,研究价值较高.鉴于传统遗传算法在求解过程中容易出现早熟收敛、冗余迭代的缺陷,在初始种群生成、交叉变异及搜索操作方面提出改进,设计混沌遗传算法.采用遍历城市顺序的染色体编码,结合随机法与贪心法生成较优初始种群,避免出现大量非可行染色体,提高了后续的遗传效率.接着,执行优先保留交叉和平移变异操作,依次引入局部邻域搜索以及混沌搜索以加快算法收敛,还给出最优解的非连通公路约束满足判据.最后,实验结果验证了新算法的有效性,不但取得了较优解,而且子代种群离散程度较小,收敛性更好.     

蚂蚁记忆系统结合邻域搜寻法应用於车辆途程问题

以蚂蚁记忆系统为基础搭配不同的邻域搜寻法做区域搜寻来应用於车辆途程问题。先以2-opt、根据2-opt增加交换节线的or—opt及改良交换法的Lin—Kernighan做途程内交换,选择和已知最佳解误差百分比最少的2-opt做改善,再计算记忆盒中较佳路线之重心,并从运量最少路线开始做区域改善,以其重心为基准对附近路线做途程内2-opt及途程间Swap的交换,如此将能有效降低区域改善的时间,进而提升求解效率。利用国际标竿例题来验证AMS之求解效率,在随机问题C1-C10。求解平均误差为0．98％,在丛聚问题C11-C14求解平均误差为0．55％。     

基于改进变尺度混沌优化的临界滑面搜索及应用

针对边坡稳定性分析中边坡临界滑动面问题,将改进的变尺度混沌优化算法和边坡稳定性分析的无条分法结合起来,采用混沌Logistic模型进行混沌搜索,内外循环缩小有效区间,最终搜索到边坡画面临界全局最优解,实现了对工程中一般岩土体边坡临界滑动面的搜索求解.