有先后順序限制或時(shí)間窗口限制的線性往返問題研究.pdf

1、在集裝箱港口,泊位沿直線分布,到達(dá)的船只停泊在泊位處等待港口機(jī)械的服務(wù)。由于各種運(yùn)輸工具的載重量不同,所以到達(dá)港口的集裝箱必須在集裝箱貨場(chǎng)堆放,以便按時(shí)裝卸。在貨場(chǎng)上,各集裝箱貨堆在貨場(chǎng)上排列成網(wǎng)格狀,前后左右留有拖車運(yùn)行通道。由于外部集裝箱到達(dá)時(shí)間的不確定性,所以集裝箱無序的擺放在指定的貨堆中。負(fù)責(zé)集裝箱提取和擺放的卡吊在貨堆內(nèi)沿既定軌道來回直線移動(dòng),按照要求順序進(jìn)行提貨。負(fù)責(zé)托運(yùn)的拖車在通道內(nèi)來回搬運(yùn)集裝箱,為了避免貨場(chǎng)上交通擁擠,

2、拖車在貨堆內(nèi)沿直線進(jìn)行搬運(yùn)。而對(duì)于港口泊位中的船只來說,當(dāng)未到服務(wù)時(shí)間時(shí),只能在泊水區(qū)等候命令,直到到達(dá)規(guī)定的服務(wù)時(shí)間時(shí),才能入港接受服務(wù)。
　　 有先后順序限制的線性往返問題描述的是對(duì)于貨場(chǎng)上集裝箱,為了減少集裝箱在船上的倒垛和搬運(yùn)過程,所以在集裝箱提取時(shí),要按照一定的順序?qū)ζ溥M(jìn)行提取。其模型可以描述為,對(duì)于排列在一條直線上的節(jié)點(diǎn),存在著先后訪問順序的限制,目的是去尋找一條最優(yōu)訪問順序,使所走過的路徑最短。在本論文中,我們討論

3、了存在單一先后約束的情況和多個(gè)約束的情況。對(duì)于單一約束的有先后順序限制的線性往返問題,我們提出了其擁有的優(yōu)化性質(zhì),在此基礎(chǔ)上給出了快速有效的求解算法。對(duì)于有多個(gè)約束的有先后順序限制的線性往返問題,我們證明此類問題是多項(xiàng)式時(shí)間內(nèi)可解的,而且我們證明了其具有動(dòng)態(tài)規(guī)劃的性質(zhì),可以利用動(dòng)態(tài)規(guī)劃進(jìn)行求解。
　　 有時(shí)間窗口限制的線性往返問題描述的是泊位上集裝箱船服務(wù)的情況,其模型可以描述為,對(duì)于排列在一條直線上的節(jié)點(diǎn),存在著訪問時(shí)間的限制

4、。每個(gè)節(jié)點(diǎn)存在著最早開始訪問時(shí)間、最遲結(jié)束時(shí)間以及服務(wù)時(shí)間。對(duì)于有時(shí)間窗口限制的線性往返問題,我們首先證明它是NP-hard問題。在此基礎(chǔ)上,我們建立了有時(shí)間窗口限制的線性往返問題的數(shù)學(xué)模型,并給出它的數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。在數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中,節(jié)點(diǎn)的服務(wù)時(shí)間窗口分為固定的服務(wù)時(shí)間窗口和隨機(jī)的服務(wù)窗口。為了證明算法的有效,我們把其結(jié)果和CPLEX的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。對(duì)于固定的時(shí)間窗口,我們提出一種啟發(fā)式的排序算法進(jìn)行求解,并且對(duì)于是否存在可行解,我