基于ASRank和MMAS的蚁群算法求解飞机指派问题

本文将航班串的飞机指派问题归结为车辆路径问题,考虑连续航班串之间衔接时间、衔接机场的约束、每架飞机的总飞行时间约束,建立了带有飞行时间约束的车辆路径问题的混合整数规划模型。构造了蚁群系统算法,引入基于排序的蚂蚁系统和最大最小蚂蚁系统算法的信息素更新策略。选取某航空公司7组初始航班串集合进行测试,并对算法中的重要参数进行了分析。实验结果表明,本文设计的模型和算法可以有效地减少连续航班串之间的总衔接时间,在可接受的计算时间内获得满意解。     

时变随机网络下有时间窗的有害物品运输路径选择研究

研究了时变随机网络下有害物品运输路径选择问题。首先定义了可行路径的具有随机性和时变性的选择向量,以期望值为目标,建立了多目标时变随机网络下有软、硬时间窗限制的有害物品运输路径选择模型。给出了时变随机网络下的有效路径的定义,并设计了多维时变随机动态标号,利用此标号设计了求解模型的多项式算法,通过此算法可以得到时变随机网络下有害物品运输路径的所有有效解。最后给出了一个应用算例。     

考虑通行约束和运力限制的灾后应急物资联合调度优化研究

考虑到灾后路网受损难以运输应急物资，本文研究了应急响应中车辆-直升机联合调度的路径优化问题。针对受灾地区的实时路况，通往灾区的救援工具受到数量以及装载量的约束，本文将受灾点等待救援的平均时间最短以及应急网络总费用最低设为目标，构建运力受限条件下带通行约束的救援物资联合运输多目标优化模型，然后根据随机邻域搜索变异和分级交叉的思想构建出一种带精英策略的非支配排序混合进化算法（NSHEA-II）得到模型的解，并利用算例分析对该算法进行可行性检验。结果发现，本文构建的NSHEA-II算法相对NSGA-II算法能够得到较好的结果且波动性较小，这为决策者制定救援物资的配送方案提供有效的技术支撑。     

考虑零件三维装载约束带时间窗的循环取货路径问题研究

为提高车辆的可装载性,对考虑三维装载约束带时间窗的循环取货路径问题进行研究.在给定假设与约束条件的前提下,建立该问题的多目标数学模型,并设计用于问题求解的基于改进策略的启发式算法.数值实例的计算结果表明,该算法可有效求解考虑零件三维装载约束带时间窗的循环取货路径问题;且与时间窗优先法的求解结果相比,可大幅提高车辆的可装载性,并能有效减少不同车型车辆的投入数量.     

低碳环境下的车辆路径问题及禁忌搜索算法研究

基于节能减排的新视角,本文研究了低碳环境下由第三方提供运输服务的车辆路径问题,在安排车辆路径时,同时考虑了能耗、碳排放和租车费用,而这些费用不仅与距离有关,也与客户点的需求量和车辆速度有关。提出了考虑车辆运量和速度的能耗计算方法,建立了非满载运输方式下的低碳路径模型——LCRP。设计了基于路径划分的禁忌搜索算法RS-TS对问题进行求解,该算法引入了一种新颖的路径编码与解码算法WSS,采用了三种邻域搜索方法。通过基准测试实例验证了算法能有效地找到满意解,并揭示了距离、能耗、行驶时间等参数之间的关系,实验分析表明采用低碳路径安排更加经济环保且选择中低的交通速度更有利于节约能耗和降低碳排放。     

具有最小交易量限制的多阶段均值-半方差投资组合优化

考虑交易成本,借款约束和阈值约束,文章提出了具有最小交易量限制的多阶段均值-半方差投资组合模型。该模型是具有路径依赖性的混合整数动态优化问题,还是NP完全问题。文章提出了前向动态规划方法求解。最后,通过一个算例比较不同风险约束下的最优投资策略,从而验证模型和算法的有效性。     

基于改进蚁群算法的低碳车辆路径问题研究

全球气候恶化危及人类生存环境,物流运输过程中产生的大量温室气体则是祸源之一。本文考虑带有碳排放约束的车辆路径问题（VRP）,以车辆行驶里程最短和碳排放量最小为目标,构建了多目标的VRP非线性规划模型。提出了一种改进的蚁群系统算法对该模型进行求解,算法在更新路径上的蚂蚁信息素时引入了混沌扰动机制,此举能降低算法运行时陷入局部最优解的概率并有效提高算法的适应性。同时,对启发因子、状态转移概率、信息素更新等环节进行了优化设计,提高了最优路径的搜索效率。最后,数值仿真实验证明了该算法的求解表现优于同类研究常用的遗传算法和禁忌搜索算法,具有较强的全局寻优能力。在灵敏性和有效性的保证下,本研究所设计的改进蚁群算法能够较好地处理低碳车辆路径问题（LCVRP）。     

求解带时间窗的客户需求可分条件下的车辆路径问题

物流运输中的车辆路径问题历来是一个重要的理论和实际问题,在同时考虑客户需求可分以及客户方和配送中心时间窗限制的前提下,重新构造了问题模型,并结合蚂蚁算法中转移概率的改进和最大-最小蚂蚁系统,设计了问题求解过程和分割点选取规则,计算结果显示出算法的可行性。另外还与客户需求不可分的情况进行了对比,从而说明在大规模物流运输需求下,可分能带来更好的效果。     

有害物品运输中“多点”-“多点”的风险公平性研究

在有害物品运输过程中,可能在多个起点和多个终点之间需要完成运输任务,因此网络中的某些路段可能被多次选择,从而导致这些路段上的人口与其他人口相比承担了较多的风险.为了实现有害物品运输过程中的风险公平性,本文给出了有害物品运输过程中区域风险差异和个体风险差异的定义,并建立了区域风险差异和个体风险差异的模型,然后,构建了一个考虑了人口风险、区域风险差异和个体风险差异的实现有害物品运输中"多点"-"多点"的风险公平性的模型,并给出了进行路径选择的启发式算法.     

装卸一体化的车辆路径问题及基于插入法的新禁忌算法

在日益激烈的市场竞争中,如何在降低成本的同时,让各个顾客尽快收到货物成了现代交通运输物流中一个越来越重要的考虑因素。基于某快递公司的运输实例,本文提出了装卸一体化的车辆路径问题模型,最终优化目标是最小化车辆运输时间和货物到各个顾客的时间的加权和,并给出了一种基于插入法的新禁忌算法,实验结果表明新禁忌算法在显著提高传统禁忌算法计算时间的同时,还能得到理想的成本,并且对节约快递公司的运输成本方面有显著成效。     

等待时间受限的置换流水车间调度启发式算法

针对等待时间受限的置换流水车间调度问题,分析了其可行解与流水车间调度最优解的关系,给出了计算最大完工时间的有向图,证明了等待时间受限的置换流水车间调度问题的可逆性,并以此为基础提出了一种启发式算法.算法首先根据等待时间受限约束与无等待(no-wait)约束的相似特征,生成初始工件序列集;然后利用问题可逆性给出了复杂度为O(n2m)的插入优化机制,进一步优化初始解.数据实验的结果验证了启发式算法的可行性和有效性.     

考虑实时预倒箱的出口箱堆场多场桥调度优化

在出口集装箱堆场的实际作业过程中，倒箱是制约场桥作业效率的瓶颈之一。为提高出口箱堆场的作业效能，减少船舶装船作业时间，采用实时预倒来降低倒箱的影响，研究出口箱堆场多场桥调度优化问题。考虑待提箱作业次序固定、场桥间保持安全距离及不可跨越的现实约束，兼顾内集卡的等待上限，侧重场桥作业过程中的实时预倒箱，构建了以带惩罚因子的内集卡总等待时间最少为目标的混合整数线性规划模型。基于问题自身的特点设计了混合和声模拟退火算法，得出了各场桥的行走路径与实时预倒箱方案。在算例实验中，通过与不考虑实时预倒箱的方案、FCFS方案以及下界进行对比，验证了考虑实时预倒箱的场桥调度模型及算法的有效性，为集装箱码头出口箱堆场的场桥调度提供参考。     

Some heuristic algorithms for total tardiness minimization in a flowshop with blocking

The flowshop scheduling problem with blocking in-process is addressed in this paper. In this environment, there are no buffers between successive machines; therefore intermediate queues of jobs waiting in the system for their next operations are not allowed. Heuristic approaches are proposed to minimize the total tardiness criterion. A constructive heuristic that explores specific characteristics of the problem is presented. Moreover, a GRASP-based heuristic is proposed and coupled with a path relinking strategy to search for better outcomes. Computational tests are presented and the comparisons made with an adaptation of the NEH algorithm and with a branch-and-bound algorithm indicate that the new approaches are promising.     

拥堵交通网络模型和增强拉格朗日乘子算法

为了更加准确地反映拥堵网络的交通流状态,必须在传统交通网络均衡模型中添加路段容量约束条件,限制路段交通流量的非现实的增长,因此构造了一个容量制约下的均衡交通网络流模型.在拥堵交通网络中,传统的路段特征函数不能反映拥堵的交通特性,修正路段的旅行费用表示为行车时间和因为拥堵而产生的等待延迟的总和,路段容量约束条件的拉格朗日乘子等于该路段的等待延迟.把外惩罚函数和牛顿法相结合构筑成增强拉格朗日乘子算法,用来求解拥堵网络的交通流状态.外惩罚函数通过调整惩罚参数,把容量约束下的网络均衡问题转化成传统网络均衡问题.牛顿法通过移动方向、修正矩阵和移动步长的组合来保证路径或路段交通流量解的可行性,同时获得转化后子问题的最优解.     

基于顾客心理期望等待时间的服务策略研究

顾客在排队系统获取服务时，会存在心理上的期望等待时间，该期望会影响顾客在排队系统中的行为变化和流动，从而影响企业收益。本文以传统的M/M/1排队系统为背景，基于顾客存在期望等待时间的前提下，以企业收益最大化为优化目标进行研究。首先，对相应基础理论和模型假设进行介绍；其次，对顾客存在心理期望等待时间情形提出三种新的策略：重新定价、通过折扣对顾客期望值进行调整、提高服务率；然后，分别对上述三种策略进行优化分析，并同现有结果进行比较；研究表明：三种策略都比维持原有定价带来更大收益；当折扣力度较小时或顾客对费用感知强于时间感知时，折扣策略优于重新定价策略；当折扣力度较大或顾客对时间感知强于费用感知时，重新定价策略优于折扣策略；最后，通过对最优结果分析提出相应管理启示。本文的研究对于顾客存在心理期望等待时间的服务定价具有重要的指导意义和实际应用价值。     

A multi-period ambulance location and allocation problem in the disaster

To achieve quick response in the disaster, this paper addresses the issue of ambulance location and allocation, as well as the location problem of temporary medical centers. Considering budget and capacity limitations, a multi-period mixed integer programming model is proposed and two hybrid heuristic algorithms are designed to solve this complex problem. The proposed model and algorithm are further verified in a real case study, and the numerical experiments demonstrate the effectiveness of our proposed model. Specifically, we obtain several findings based on the computational results: (1) The best locations of ambulance stations should change in each period because the demand rate changes over time. (2) Involving temporary medical centers is necessary to reduce the average waiting time of injured people. (3) It may not be optimal to allocate ambulances from the nearest ambulance stations because of potentially limited station capacity.

     

An appointment scheduling policy for healthcare systems with parallel servers and pre-determined quality of service

The appointment scheduling problem is well-known in the literature. The use of appointment systems has been adopted widely in many different fields, including service industries and especially healthcare.This research focuses on healthcare systems where patients arrive according to pre-assigned appointments. We consider healthcare systems with several parallel servers, where a given sequence of patients, with randomly distributed service durations and a possibility of no-shows, is to be scheduled. The aim is to minimize the end of day and increase resource utilization while a minimal probability of each appointment starting on time (quality of service) is required.We formulated the problem using mathematical programing and developed a multi-server numerical-based (MSN) algorithm to solve it. We conducted some experimental runs and checked the impact of the problem parameters on the end of day, customers’ average waiting time and the percentage of customers that waited for service. We also show how server pooling improves the above system measures. Finally, once the appointments are set, we develop a methodology to determine the shift length so as to balance overtime costs (costs of overtime hours) against undertime costs (costs of regular, unused hours).     

集装箱码头外部集卡预约优化模型与算法

针对集装箱码头闸口拥堵问题,建立集卡预约优化模型,目的是减少集卡排队等待时间和拥堵期间的碳排放。该模型在给定的集卡到达调整量水平的限制下,确定每个时段最优的预约份额,同时利用非平稳排队模型描述集卡到达随时间到达的特点。为求解模型,设计基于遗传算法与逐点固定流体近似算法(PSFFA)的求解方法,该算法利用遗传算法搜索最优解,基于PSFFA算法计算集卡排队时间。最后,利用算例对模型和算法的有效性进行了验证。结果表明,集卡预约优化模型可以有效地减少集卡排队时间,PSFFA方法可以较好地求解到达过程不平稳的排队问题。     

多渠道医疗门诊挂号的时间策略研究

现阶段多种门诊挂号方式并存时，根据患者特性制定不同的等待时间策略尤为重要。本文考虑门诊挂号的三种渠道：直接排队挂号渠道、电话预约挂号渠道与O2O预约挂号渠道。在价格外生前提下，综合考虑患者的渠道偏好程度、时间敏感性与提前支付敏感性，基于效用理论构建患者的渠道选择模型。根据该模型推导得出不同市场条件下医院的需求，医院再据此制定患者的等待时间策略以达到利润最大化的目的。研究发现：当医院仅开通单一挂号渠道时，若患者的时间敏感度越大、渠道偏好程度越小，等待时间均越小；开通某两种挂号渠道时，还需考虑患者对两种渠道的偏好比例，偏好某种渠道的患者比例增加，选择该渠道的患者等待时间增加，选择另一渠道的患者等待时间减小；同时开通三种渠道时，最偏好某渠道的患者比例越大，选择该渠道的患者的等待时间也越大；在所有情况下，患者对提前支付的敏感度均不影响最优等待时间的制定。